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前言

組合是一種結構型設計模式，你可以使用它將對象組合成樹狀結構，并且能像使用獨立對象一樣使用它們。

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問題

如果應用的核心模型能用樹狀結構表示， 在應用中使用組合模式才有價值。

例如， 你有兩類對象：產品 和 盒子。 一個盒子中可以包含多個產品或者幾個較小的盒子 。 這些小盒子 中同樣可以包含一些產品 或更小的 盒子 ， 以此類推。

假設你希望在這些類的基礎上開發一個定購系統。 訂單中可以包含無包裝的簡單產品， 也可以包含裝滿產品的盒子……以及其他盒子。 此時你會如何計算每張訂單的總價格呢？

你可以嘗試直接計算： 打開所有盒子， 找到每件產品， 然后計算總價。 這在真實世界中或許可行， 但在程序中， 你并不能簡單地使用循環語句來完成該工作。 你必須事先知道所有 產品 和盒子的類別， 所有盒子的嵌套層數以及其他繁雜的細節信息。 因此， 直接計算極不方便， 甚至完全不可行。

解決方案

組合模式建議使用一個通用接口來與 產品 和盒子進行交互， 并且在該接口中聲明一個計算總價的方法。

那么方法該如何設計呢？ 對于一個產品， 該方法直接返回其價格； 對于一個盒子， 該方法遍歷盒子中的所有項目， 詢問每個項目的價格， 然后返回該盒子的總價格。 如果其中某個項目是小一號的盒子， 那么當前盒子也會遍歷其中的所有項目， 以此類推， 直到計算出所有內部組成部分的價格。 你甚至可以在盒子的最終價格中增加額外費用， 作為該盒子的包裝費用。

該方式的最大優點在于你無需了解構成樹狀結構的對象的具體類。 你也無需了解對象是簡單的產品還是復雜的盒子。 你只需調用通用接口以相同的方式對其進行處理即可。 當你調用該方法后， 對象會將請求沿著樹結構傳遞下去。

結構

代碼

#include <iostream>
#include <memory>
#include <list>
#include <cstdlib>  // 包含 rand() 和 srand()
#include <ctime>    // 包含 time() 用于獲取系統時間作為種子
using namespace std;class Component{
public:virtual int execute()=0;virtual ~Component(){}
};
class Leaf:public Component{
public:int execute() override{int r=rand()%10;cout<<"返回葉子節點隨機數： "<<r<<endl;return r;}
};
class Composite:public Component{
public:int execute() override{int sum=0;for(auto child:m_children){sum+=child->execute();}return sum;}void add(shared_ptr<Component> c){m_children.push_back(c);}void remove(shared_ptr<Component> c){for(auto it=m_children.begin();it!=m_children.end();it++){if(*it==c){it = m_children.erase(it);  // erase返回下一個有效迭代器break;  // 找到并刪除后可以退出循環}}}list<shared_ptr<Component>> getChildren(){return m_children;}
private:list<shared_ptr<Component>> m_children;
};int main(){srand(time(nullptr));auto root=make_shared<Composite>();auto leaf01=make_shared<Leaf>();auto leaf02=make_shared<Leaf>();auto node01=make_shared<Composite>();auto leaf03=make_shared<Leaf>();auto leaf04=make_shared<Leaf>();root->add(leaf01);root->add(leaf02);node01->add(leaf03);node01->add(leaf04);root->add(node01);int sum=root->execute();cout<<"----------------"<<endl;cout<<"總和為： "<<sum<<endl;root->remove(leaf02);sum=root->execute();cout<<"----------------"<<endl;cout<<"刪除一葉子后，總和為： "<<sum<<endl;return 0;
}