第十一章：組合模式

一、情景

Tony作為一名合格軟件工程師要學(xué)會組裝一臺自己的電腦济蝉。一臺電腦的組成：主板杰刽、電源，而主板上又有CPU王滤、硬盤贺嫂、顯卡。顯示器需要單獨插電源才能工作雁乡。

程序模擬場景

package main

import "fmt"

/********************************基礎(chǔ)組件**********************************************/

type ComputerComponent struct {
    name string
}

func (c *ComputerComponent) isComposite() bool {
    return false
}

func (c *ComputerComponent)startUp(indent string){
    fmt.Printf("%s%s準(zhǔn)備開始工作...\n",indent, c.name)
}

func (c *ComputerComponent)shutdown(indent string){
    fmt.Printf("%s%s即將結(jié)束工作...\n", indent,c.name)
}

func NewComponent(name string)*ComputerComponent{
    return &ComputerComponent{
        name: name,
    }
}

/********************************實際組件**********************************************/

type CPU struct {
    /*處理器*/
    *ComputerComponent
}

func (c *CPU)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%sCPU：%s, 可以進行高速計算第喳。\n",indent, c.name)
}

func NewCpu(name string) *CPU{
    return &CPU{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

type MemoryCard struct {
    /*內(nèi)存*/
    *ComputerComponent
}

func NewMemory(name string) *MemoryCard {
    return &MemoryCard{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

func (m *MemoryCard)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s內(nèi)存：%s,可以緩存數(shù)據(jù)，讀寫速度塊蔗怠。\n", indent, m.name)
}

type HardDisk struct {
    /*硬盤*/
    *ComputerComponent
}

func (h *HardDisk)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s硬盤：%s,可以永久存儲數(shù)據(jù)墩弯，容量大吩跋。\n",indent,h.name)
}

func NewHardDisk(name string) *HardDisk{
    return &HardDisk{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

type GraphicsCard struct {
    /*顯卡*/
    *ComputerComponent
}

func (g *GraphicsCard)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s顯卡：%s寞射，可以高速計算和處理圖形圖像。\n",indent,g.name)
}

func NewGraphics(name string)* GraphicsCard{
    return &GraphicsCard{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

type Battery struct {
    /*電源*/
    *ComputerComponent
}

func (b *Battery)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s電源：%s锌钮，可以持續(xù)給主板和外接配件供電桥温。\n",indent)
}

func NewBattery(name string) *Battery {
    return &Battery{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

type Fan struct {
    /*風(fēng)扇*/
    *ComputerComponent
}

func (f *Fan)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s風(fēng)扇：%s，輔助CPU散熱梁丘。\n",indent,f.name)
}

func NewFan(name string)*Fan{
    return &Fan{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

type DisPlayer struct {
    /*顯示器*/
    *ComputerComponent
}

func (d *DisPlayer)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s顯示器：%s侵浸，負(fù)責(zé)內(nèi)容的顯示。\n",indent,d.name)
}

func NewDisPlayer(name string) *DisPlayer {
    return &DisPlayer{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

/**********************************抽象組件********************************************/

type Part interface {
    showInfo(indent string)
    startUp(indent string)
    shutdown(indent string)
}

/***********************************配件組合器*******************************************/

type ComputerComposite struct {
    /*配件組合器*/
    *ComputerComponent
    Components []Part
}

func (c *ComputerComposite)showInfo(indent string){
    fmt.Printf("%s氛谜，由以下部件組成：\n", c.name)
    indent += "\t"
    for i:=0;i<len(c.Components);i++{
        c.Components[i].showInfo(indent)
    }
}

func (c *ComputerComposite)isComposite()bool{
    return true
}

func (c *ComputerComposite) addComponent(component Part) {
    c.Components = append(c.Components, component)
}

func (c *ComputerComposite)startUp(indent string){
    c.ComputerComponent.startUp(indent)
    indent += "\t"
    for i:=0;i<len(c.Components);i++{
        c.Components[i].startUp(indent)
    }
}

func (c *ComputerComposite)shutdown(indent string){
    c.ComputerComponent.shutdown(indent)
    indent += "\t"
    for i:=0; i<len(c.Components);i++{
        c.Components[i].shutdown(indent)
    }
}

func NewComposite(name string) *ComputerComposite{
    return &ComputerComposite{
        ComputerComponent:NewComponent(name),
    }
}

/*******************************組裝組件************************************************/

type MainBoard struct {
    /*主板*/
    *ComputerComposite
}

func (m *MainBoard)showInfo(indent string){
    fmt.Printf(indent + "主板：")
    m.ComputerComposite.showInfo(indent)
}

func NewMainBoard(name string)*MainBoard{
    return &MainBoard{
        ComputerComposite:NewComposite(name),
    }
}

type ComputerCase struct {
    /*機箱*/
    *ComputerComposite
}

func (c *ComputerCase)showInfo(indent string){
    fmt.Printf(indent+"機箱：")
    c.ComputerComposite.showInfo(indent)
}

func NewComputerCase(name string)*ComputerCase{
    return &ComputerCase{
        ComputerComposite:NewComposite(name),
    }
}

/********************************電腦整機**********************************************/

type Computer struct {
    /*電腦*/
    *ComputerComposite
}

func (c *Computer)showInfo(indent string){
    fmt.Printf(indent + "電腦：")
    c.ComputerComposite.showInfo(indent)
}

func NewComputer(name string)*Computer{
    return &Computer{
        NewComposite(name),
    }
}


func testComputer(){

    mainBoard := NewMainBoard("GIGABYTE Z170M M-atx")
    cpu := NewCpu("Intel core I5-6600k")
    memoryCard := NewMemory("Kingston Fury DDR4")
    hardDisk := NewHardDisk("Kingston v300")
    graphicsCard := NewGraphics("Colorful iGame750")
    mainBoard.addComponent(cpu)
    mainBoard.addComponent(memoryCard)
    mainBoard.addComponent(hardDisk)
    mainBoard.addComponent(graphicsCard)

    battery := NewBattery("Antec vp 450p")
    fan := NewFan("DEEPCOOL 120T")
    computerCase := NewComputerCase("SAMA MATX")
    computerCase.addComponent(mainBoard)
    computerCase.addComponent(battery)
    computerCase.addComponent(fan)

    disPlayer := NewDisPlayer("AOC Lv243xip")
    computer := NewComputer("Tony DIY 電腦")
    computer.addComponent(computerCase)
    computer.addComponent(disPlayer)

    computer.showInfo("")
    fmt.Printf("\n開機過程：\n")
    computer.startUp("")
    fmt.Printf("\n關(guān)機過程：\n")
    computer.shutdown("")
}

func main()  {
    testComputer()
}

輸出結(jié)果：

電腦：Tony DIY 電腦掏觉，由以下部件組成：
    機箱：SAMA MATX，由以下部件組成：
        主板：GIGABYTE Z170M M-atx值漫，由以下部件組成：
            CPU：Intel core I5-6600k, 可以進行高速計算澳腹。
            內(nèi)存：Kingston Fury DDR4,可以緩存數(shù)據(jù)，讀寫速度塊。
            硬盤：Kingston v300,可以永久存儲數(shù)據(jù)酱塔，容量大沥邻。
            顯卡：Colorful iGame750，可以高速計算和處理圖形圖像羊娃。
        電源：%!s(MISSING)唐全，可以持續(xù)給主板和外接配件供電。
        風(fēng)扇：DEEPCOOL 120T蕊玷，輔助CPU散熱邮利。
    顯示器：AOC Lv243xip，負(fù)責(zé)內(nèi)容的顯示集畅。

開機過程：
Tony DIY 電腦準(zhǔn)備開始工作...
    SAMA MATX準(zhǔn)備開始工作...
        GIGABYTE Z170M M-atx準(zhǔn)備開始工作...
            Intel core I5-6600k準(zhǔn)備開始工作...
            Kingston Fury DDR4準(zhǔn)備開始工作...
            Kingston v300準(zhǔn)備開始工作...
            Colorful iGame750準(zhǔn)備開始工作...
        Antec vp 450p準(zhǔn)備開始工作...
        DEEPCOOL 120T準(zhǔn)備開始工作...
    AOC Lv243xip準(zhǔn)備開始工作...

關(guān)機過程：
Tony DIY 電腦即將結(jié)束工作...
    SAMA MATX即將結(jié)束工作...
        GIGABYTE Z170M M-atx即將結(jié)束工作...
            Intel core I5-6600k即將結(jié)束工作...
            Kingston Fury DDR4即將結(jié)束工作...
            Kingston v300即將結(jié)束工作...
            Colorful iGame750即將結(jié)束工作...
        Antec vp 450p即將結(jié)束工作...
        DEEPCOOL 120T即將結(jié)束工作...
    AOC Lv243xip即將結(jié)束工作...

Process finished with exit code 0

二近弟、從劇情中思考什么是組合模式

2.1什么是組合模式

將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)以表示“整體-部分”的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。組合使得用戶對單個對象和復(fù)合對象的使用具有一致性挺智。
組合模式使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性（如源碼示例中 startup與shutdown的使用）祷愉，使用組合對象就像使用一般對象一樣，不用關(guān)心內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)赦颇。

2.2組合模式的設(shè)計思想

Tony自己DIY組裝的電腦是由各個配件組成的二鳄，在組裝之前，就是單個CPU媒怯、硬盤订讼、顯卡等配件，不能稱為電腦扇苞，只有把它們按正確的方式組裝在一起欺殿，配合操作系統(tǒng)才能正常運行。一般人使用電腦并不會關(guān)注內(nèi)部的結(jié)構(gòu)鳖敷，只會關(guān)注一臺整機脖苏。
組裝的電腦具有明顯的部分與整體的關(guān)系，主板定踱、電源等是電腦的一部分棍潘，而主板上又有CPU、硬盤崖媚、顯卡亦歉，它們又是主板的一部分。像電腦一樣畅哑，把對象組合成樹形結(jié)構(gòu)肴楷，以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計模式就叫組合模式。

臺式機的組成.png

我們將這種層次關(guān)系轉(zhuǎn)換成對象的組合關(guān)系荠呐，如下圖

組合關(guān)系.png

三赛蔫、模型抽象

組合模式的類圖.png

Component是組件的基類绷杜，定義統(tǒng)一的方法feature（）和isComposite（）,isComposite（）用于判斷一個組件是否為復(fù)合組件。ComponentImplA 和 ComponentImplB 是具體的組件濒募。Composite就是復(fù)合組件（也就是組合對象）鞭盟，復(fù)合組件可以添加或刪除組件，CompositeImplA 和CompositeImplB是具體的復(fù)合組件瑰剃。復(fù)合組件本身也是一個組件齿诉，因此組合對象可以像一般對象一樣被使用，因為它也實現(xiàn)了Component的feature（）方法晌姚。

3.1模型說明

1.設(shè)計要點
在設(shè)計迭代器模式時粤剧，要注意以下兩點：
（1）理清部分與整體的關(guān)系，了解對象的組成結(jié)構(gòu)挥唠。
（2）組合模式是一種具有層次關(guān)系的樹形結(jié)構(gòu)抵恋，不能再分的葉子節(jié)點是具體的組件，也就是最小的邏輯單元宝磨；具有子節(jié)點（由多個子組件組成）的組件稱為復(fù)合組件弧关，也就是組合對象。
2.組合模式的優(yōu)缺點
優(yōu)點：
（1）調(diào)用簡單唤锉，組合對象可以像一般對象一樣使用世囊。
（2）組合對象可以自由地增加、刪除組件窿祥，可靈活地組合不同的對象株憾。
缺點：
在一些層次結(jié)構(gòu)太深的場景中，組合結(jié)構(gòu)會變得太龐雜晒衩。

四嗤瞎、應(yīng)用場景

對象之間具有明顯的“部分-整體”的關(guān)系時，或者具有層次關(guān)系時听系。
組合對象與單個對象具有相同或者類似行為（方法）贝奇，用戶希望統(tǒng)一地使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對象