组合模式（Composite Pattern）

定义

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。

动机

当你发现需求中是体现部分与整体层次的结构时，以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一的使用组合对象结构中的所有对象时，就应该考虑用组合模式了。

UML类图

• Component抽象构建角色, 定义参加组合独享的共同方法和属性，可以定义一些默认的行为或者属性
• Leaf叶子结构，旗下没有分支，是最小的遍历单位
• Composite树枝结构，作用是组合树枝节点和叶子结点形成的树形结构

优点

高层模块调用简单，所有结点都是Component ，局部和整体对调用者来说没有任何区别，高层不必关心自己处理的是单个对象还是整个组合结构。
结点自由增加，使用组合模式，如果想增加树枝节点，树叶结点都很容易，只要找到父节点就行，符合开闭原则。

缺点

树枝和树叶结点使用时的定义，直接使用的是实现类。违背依赖倒置原则。

使用场景

维护和展示一部分-整体关系的场景：eg树形菜单，文件和文件夹管理。
从一个整体中能够独立出部分模块和功能的场景。

注意事项

只要是树形结构，就考虑组合模式，只要体现这你部分关系，就使用组合模式
Composite 模式在实现中有一个问题就是要提供对于子节点（ Leaf）的管理策略，这里使用的是 STL 中的 vector，可以提供其他的实现方式，如数组、链表、 Hash 表等。

示例

以一个大型公司为需求背景，组织我们的代码。一个北京总公司，下面有郑州和西安两个分公司。然后每个公司不管是总公司还是分公司都有自己的人力资源部，IT部和市场部。

// component.h
#ifndef COMPONENT_H
#define COMPONENT_H
#include <QList>

class Component
{
    
public:
    Component(QString name);
    virtual ~Component();
    virtual void add(Component* com, int depth = 0) = 0;
    virtual void remove(Component* com) = 0;
    virtual void display() = 0;
    virtual void LineOfDuty() = 0;

    QString name();
    void setDepth(int depth);
    int depth();
private:
    QString         m_Name;
    int                 m_Depth;
};

class ConcreteCompany : public Component
{
    
public:
    ConcreteCompany(QString name);
    virtual ~ConcreteCompany();
    virtual void add(Component* com, int depth = 0);
    virtual void remove(Component* com);
    virtual void display();
    virtual void LineOfDuty();
private:
    QList<Component*> m_ChildCom;
};

class HumanResource : public Component
{
    
public:
    HumanResource(QString name);
    virtual ~HumanResource();
    virtual void add(Component* com, int depth = 0);
    virtual void remove(Component* com);
     virtual void display();
    virtual void LineOfDuty();
};

class IT : public Component
{
    
public:
    IT(QString name);
    virtual ~IT();
    virtual void add(Component* com, int depth = 0);
    virtual void remove(Component* com);
     virtual void display();
    virtual void LineOfDuty();
};

class Marketing : public Component
{
    
public:
    Marketing(QString name);
    virtual ~Marketing();
    virtual void add(Component* com, int depth = 0);
    virtual void remove(Component* com);
     virtual void display();
    virtual void LineOfDuty();
};
#endif // COMPONENT_H

// component.cpp
/************************************ * @brief : 安排一下故事背景：有一个王者农药全国总公司在深圳，现在想要在全国开办事处 * 1.北京办事处- 招聘部，研发部，市场部 * 2.郑州办事处- 招聘部，研发部，市场部 * 3.西安办事处- 招聘部，研发部，市场部 * and so on... * @author : wzx * @date : 2020-05-11 * @project : Composite *************************************/
#include <QDebug>
#include "component.h"

#define DELETEOBJECT(x) if(x) {
       delete x; x = nullptr; }

Component::Component(QString name):m_Name(name) {
    }

Component::~Component(){
    }

QString Component::name()
{
    
    return m_Name;
}

void Component::setDepth(int depth)
{
    
    m_Depth = depth;
}

int Component::depth()
{
    
    return m_Depth;
}

ConcreteCompany::ConcreteCompany(QString name)
    : Component(name)
{
    

}

ConcreteCompany::~ConcreteCompany()
{
    
    for(auto com : m_ChildCom)
    {
    
        DELETEOBJECT(com);
    }
    m_ChildCom.clear();
}

void ConcreteCompany::add(Component* com, int depth)
{
    
    com->setDepth(depth);
    m_ChildCom.append(com);
}

void ConcreteCompany:: remove(Component* com)
{
    
    m_ChildCom.removeOne(com);
}

void ConcreteCompany::display()
{
    
    QString str;
    for(int n = 0; n < depth(); ++n)
        str += "--";
    qDebug() << qPrintable(str)  <<  (name());
    for(auto com : m_ChildCom)
    {
    
        com->display();
    }
}

void ConcreteCompany::LineOfDuty()
{
    

}

HumanResource::HumanResource(QString name)
    : Component(name)
{
    

}

HumanResource::~HumanResource()
{
    

}

void HumanResource::add(Component* com, int depth)
{
    
    com->setDepth(depth);
}

void HumanResource::remove(Component* com)
{
    

}

void HumanResource::display()
{
    
    QString str;
    for(int n = 0; n < depth(); ++n)
        str += "--";
    qDebug() << qPrintable(str)  <<  (name());
}

void HumanResource::LineOfDuty()
{
    
    qDebug() << "人力资源部，负责招聘";
}

IT::IT(QString name)
    : Component(name)
{
    

}

IT::~IT()
{
    

}

void IT::add(Component* com, int depth)
{
    
    com->setDepth(depth);
}

void IT::remove(Component* com)
{
    

}

void IT::display()
{
    
    QString str;
    for(int n = 0; n < depth(); ++n)
        str += "--";
    qDebug() << qPrintable(str)  <<  (name());
}

void IT::LineOfDuty()
{
    
    qDebug() << "IT部门，负责写代码";
}

Marketing::Marketing(QString name)
    : Component(name)
{
    

}

Marketing::~Marketing()
{
    

}

void Marketing::add(Component* com, int depth)
{
    
    com->setDepth(depth);
}

void Marketing::remove(Component* com)
{
    

}

void Marketing::display()
{
    
    QString str;
    for(int n = 0; n < depth(); ++n)
        str += "--";
    qDebug() << qPrintable(str)  <<  name();
}

void Marketing::LineOfDuty()
{
    
    qDebug() << "市场部门，负责市场推广";
}

// main.cpp

#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
#include "component.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Component* root = new ConcreteCompany("北京总部");
    root->setDepth(0);
    root->add(new HumanResource("人力资源部门"), 1);
    root->add(new IT("IT部门"), 1);
    root->add(new Marketing("市场部门"), 1);

    Component* zz = new ConcreteCompany("郑州办事处");
    zz->add(new HumanResource("人力资源部门"), 2);
    zz->add(new IT("IT部门"), 2);
    zz->add(new Marketing("市场部门"), 2);
    root->add(zz, 1);

    Component* xa = new ConcreteCompany("西安办事处");
    xa->add(new HumanResource("人力资源部门"), 2);
    xa->add(new IT("IT部门"), 2);
    xa->add(new Marketing("市场部门"), 2);
    root->add(xa, 1);

    root->display();
    return a.exec();
}

运行结果

"北京总部"

-- "人力资源部门"

-- "IT部门"

-- "市场部门"

-- "郑州办事处"

---- "人力资源部门"

---- "IT部门"

---- "市场部门"

-- "西安办事处"

---- "人力资源部门"

---- "IT部门"

---- "市场部门"

示例二

算术表达式包括操作数、操作符和另一个操作数，其中，另一个操作数也可以是操作数、操作符和另一个操作数。