（40）设计模式之组合模式

介绍

组合模式（Composite）将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，组合模式使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

常见的场景有asp.net里的控件机制（即control里可以包含子control，可以递归操作、添加、删除子control），类似的还有DOM的机制，一个DOM节点可以包含子节点，不管是父节点还是子节点都有添加、删除、遍历子节点的通用功能。所以说组合模式的关键是要有一个抽象类，它既可以表示子元素，又可以表示父元素。

_6正文

举个例子，有家餐厅提供了各种各样的菜品，每个餐桌都有一本菜单，菜单上列出了该餐厅所偶的菜品，有早餐糕点、午餐、晚餐等等，每个餐都有各种各样的菜单项，假设不管是菜单项还是整个菜单都应该是可以打印的，而且可以添加子项，比如午餐可以添加新菜品，而菜单项咖啡也可以添加糖啊什么的。

这种情况，我们就可以利用组合的方式将这些内容表示为层次结构了。我们来逐一分解一下我们的实现步骤。

第一步，先实现我们的“抽象类”函数MenuComponent：

  1. var MenuComponent = function () {
  2. };
  3. MenuComponent.prototype.getName = function () {
  4.     throw new Error("该方法必须重写!");
  5. };
  6. MenuComponent.prototype.getDescription = function () {
  7.     throw new Error("该方法必须重写!");
  8. };
  9. MenuComponent.prototype.getPrice = function () {
  10.     throw new Error("该方法必须重写!");
  11. };
  12. MenuComponent.prototype.isVegetarian = function () {
  13.     throw new Error("该方法必须重写!");
  14. };
  15. MenuComponent.prototype.print = function () {
  16.     throw new Error("该方法必须重写!");
  17. };
  18. MenuComponent.prototype.add = function () {
  19.     throw new Error("该方法必须重写!");
  20. };
  21. MenuComponent.prototype.remove = function () {
  22.     throw new Error("该方法必须重写!");
  23. };
  24. MenuComponent.prototype.getChild = function () {
  25.     throw new Error("该方法必须重写!");
  26. };

该函数提供了2种类型的方法，一种是获取信息的，比如价格，名称等，另外一种是通用操作方法，比如打印、添加、删除、获取子菜单。

第二步，创建基本的菜品项：

  1. var MenuItem = function (sName, sDescription, bVegetarian, nPrice) {
  2.     MenuComponent.apply(this);
  3.     this.sName = sName;
  4.     this.sDescription = sDescription;
  5.     this.bVegetarian = bVegetarian;
  6.     this.nPrice = nPrice;
  7. };
  8. MenuItem.prototype = new MenuComponent();
  9. MenuItem.prototype.getName = function () {
  10.     return this.sName;
  11. };
  12. MenuItem.prototype.getDescription = function () {
  13.     return this.sDescription;
  14. };
  15. MenuItem.prototype.getPrice = function () {
  16.     return this.nPrice;
  17. };
  18. MenuItem.prototype.isVegetarian = function () {
  19.     return this.bVegetarian;
  20. };
  21. MenuItem.prototype.print = function () {
  22.     console.log(this.getName() + ": " + this.getDescription() + ", " + this.getPrice() + "euros");
  23. };

由代码可以看出，我们只重新了原型的4个获取信息的方法和print方法，没有重载其它3个操作方法，因为基本菜品不包含添加、删除、获取子菜品的方式。

第三步，创建菜品：

  1. var Menu = function (sName, sDescription) {
  2.     MenuComponent.apply(this);
  3.     this.aMenuComponents = [];
  4.     this.sName = sName;
  5.     this.sDescription = sDescription;
  6.     this.createIterator = function () {
  7.         throw new Error("This method must be overwritten!");
  8.     };
  9. };
  10. Menu.prototype = new MenuComponent();
  11. Menu.prototype.add = function (oMenuComponent) {
  12.     // 添加子菜品
  13.     this.aMenuComponents.push(oMenuComponent);
  14. };
  15. Menu.prototype.remove = function (oMenuComponent) {
  16.     // 删除子菜品
  17.     var aMenuItems = [];
  18.     var nMenuItem = 0;
  19.     var nLenMenuItems = this.aMenuComponents.length;
  20.     var oItem = null;
  22.     for (; nMenuItem < nLenMenuItems; ) {
  23.         oItem = this.aMenuComponents[nMenuItem];
  24.         if (oItem !== oMenuComponent) {
  25.             aMenuItems.push(oItem);
  26.         }
  27.         nMenuItem = nMenuItem + 1;
  28.     }
  29.     this.aMenuComponents = aMenuItems;
  30. };
  31. Menu.prototype.getChild = function (nIndex) {
  32.     //获取指定的子菜品
  33.     return this.aMenuComponents[nIndex];
  34. };
  35. Menu.prototype.getName = function () {
  36.     return this.sName;
  37. };
  38. Menu.prototype.getDescription = function () {
  39.     return this.sDescription;
  40. };
  41. Menu.prototype.print = function () {
  42.     // 打印当前菜品以及所有的子菜品
  43.     console.log(this.getName() + ": " + this.getDescription());
  44.     console.log("--------------------------------------------");
  46.     var nMenuComponent = 0;
  47.     var nLenMenuComponents = this.aMenuComponents.length;
  48.     var oMenuComponent = null;
  50.     for (; nMenuComponent < nLenMenuComponents; ) {
  51.         oMenuComponent = this.aMenuComponents[nMenuComponent];
  52.         oMenuComponent.print();
  53.         nMenuComponent = nMenuComponent + 1;
  54.     }
  55. };

注意上述代码，除了实现了添加、删除、获取方法外，打印print方法是首先打印当前菜品信息，然后循环遍历打印所有子菜品信息。

第四步，创建指定的菜品：

我们可以创建几个真实的菜品，比如晚餐、咖啡、糕点等等，其都是用Menu作为其原型，代码如下：

  1. var DinnerMenu = function () {
  2.     Menu.apply(this);
  3. };
  4. DinnerMenu.prototype = new Menu();
  6. var CafeMenu = function () {
  7.     Menu.apply(this);
  8. };
  9. CafeMenu.prototype = new Menu();
  11. var PancakeHouseMenu = function () {
  12.     Menu.apply(this);
  13. };
  14. PancakeHouseMenu.prototype = new Menu();

第五步，创建最顶级的菜单容器——菜单本：

  1. var Mattress = function (aMenus) {
  2.     this.aMenus = aMenus;
  3. };
  4. Mattress.prototype.printMenu = function () {
  5.     this.aMenus.print();
  6. };

该函数接收一个菜单数组作为参数，并且值提供了printMenu方法用于打印所有的菜单内容。

第六步，调用方式：

  1. var oPanCakeHouseMenu = new Menu("Pancake House Menu", "Breakfast");
  2. var oDinnerMenu = new Menu("Dinner Menu", "Lunch");
  3. var oCoffeeMenu = new Menu("Cafe Menu", "Dinner");
  4. var oAllMenus = new Menu("ALL MENUS", "All menus combined");
  6. oAllMenus.add(oPanCakeHouseMenu);
  7. oAllMenus.add(oDinnerMenu);
  9. oDinnerMenu.add(new MenuItem("Pasta", "Spaghetti with Marinara Sauce, and a slice of sourdough bread", true, 3.89));
  10. oDinnerMenu.add(oCoffeeMenu);
  12. oCoffeeMenu.add(new MenuItem("Express", "Coffee from machine", false, 0.99));
  14. var oMattress = new Mattress(oAllMenus);
  15. console.log("---------------------------------------------");
  16. oMattress.printMenu();
  17. console.log("---------------------------------------------");

熟悉asp.net控件开发的同学，是不是看起来很熟悉？

_197总结

组合模式的使用场景非常明确：

  • 你想表示对象的部分-整体层次结构时；
  • 你希望用户忽略组合对象和单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象（方法）

另外该模式经常和装饰者一起使用，它们通常有一个公共的父类（也就是原型），因此装饰必须支持具有add、remove、getChild操作的 component接口。

参考：https://github.com/tcorral/Design-Patterns-in-Javascript/blob/master/Composite/index.html