一、引言
在軟件開發(fā)過程中，我們經(jīng)常會遇到處理簡單對象和復合對象的情況，例如對操作系統(tǒng)中目錄的處理就是這樣的一個例子，因為目錄可以包括單獨的文件，也可以包括文件夾，文件夾又是由文件組成的，由于簡單對象和復合對象在功能上區(qū)別，導致在操作過程中必須區(qū)分簡單對象和復合對象，這樣就會導致客戶調(diào)用帶來不必要的麻煩，然而作為客戶，它們希望能夠始終一致地對待簡單對象和復合對象。然而組合模式就是解決這樣的問題。下面讓我們看看組合模式是怎樣解決這個問題的。

二、組合模式的詳細介紹
2.1 組合模式的定義
組合模式允許你將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)”部分-整體“的層次結(jié)構(gòu)，使得客戶以一致的方式處理單個對象以及對象的組合。下面我們用繪制的例子來詳細介紹組合模式，圖形可以由一些基本圖形元素組成（如直線，圓等），也可以由一些復雜圖形組成（由基本圖形元素組合而成），為了使客戶對基本圖形和復雜圖形的調(diào)用保持一致，我們使用組合模式來達到整個目的。

組合模式實現(xiàn)的最關鍵的地方是——簡單對象和復合對象必須實現(xiàn)相同的接口。這就是組合模式能夠?qū)⒔M合對象和簡單對象進行一致處理的原因。

2.2 組合模式的實現(xiàn)
舉例：
家族譜的編寫：
男性：可傳宗接代，也有權(quán)利把一些人剔除族譜。
女性：記錄到家譜中，但不能傳宗接代。

理解：每一個小家庭中，爸爸媽媽和我，都是爸爸做主，可踢出我跟媽媽中的任何一個，也可增加任何一個。組件模式中的組件可以是單獨一個對象組成，也可以是多個組件組成（一個家庭，甚至一個家庭的多級延續(xù)）；
類圖：

族員共性代碼：

  //// <summary>
  /// //族人 抽象出來的族人共性
  /// </summary>
  public abstract class Father
  {
    //族人的姓名
    protected string name = string.Empty;
    public string Name
    {
      get
      {
        return name;
      }
    }

    //增加后代
    public abstract void Add(Father boy);
    //逐出家譜
    public abstract void Remove(Father boy);

    //定義所有族人，做個簡介
    public abstract void Intro();
  }家族成員代碼


 //男性后代
  public class Boy : Father
  {
    //構(gòu)造函數(shù)
    public Boy() { }
    public Boy(string Name)
    {
      this.name = Name;
    }

    List<Father> myFamily = new List<Father>();

    //自我簡介
    public override void Intro()
    {
      Console.WriteLine("我是:{0};", Name);
      foreach (Father f in myFamily)
      {
        f.Intro();
      }
    }

    //增加后代
    public override void Add(Father boy)
    {
      myFamily.Add(boy);
    }

    //逐出家譜
    public override void Remove(Father boy)
    {
      myFamily.Remove(boy);
    }
  }

  //女性后代 
  public class Gril : Father
  {
    //構(gòu)造函數(shù)
    public Gril() { }
    public Gril(string Name)
    {
      this.name = Name;
    }
    //自我簡介
    public override void Intro()
    {
      Console.WriteLine("我是:{0};", Name);
    }
    //不能添加
    public override void Add(Father store)
    {
      throw new NotImplementedException();
    }
    //不能刪除
    public override void Remove(Father store)
    {
      throw new NotImplementedException();
    }
  }客戶端代碼：


    public static void Main()
    {
      //爺爺取老婆
      Boy yeye = new Boy("爺爺");
      Gril nainai = new Gril("奶奶");
      yeye.Add(nainai);

      //爺爺要孩子
      Boy baba = new Boy("爸爸");
      Gril gugu = new Gril("姑姑");      
      yeye.Add(gugu);
      yeye.Add(baba);

      //爸爸要我
      Boy me = new Boy("me");
      baba.Add(me);

      //我要孩子
      Boy son = new Boy("son");
      me.Add(son);

      //爺爺?shù)拇蠹彝?，族譜做介紹
      yeye.Intro();

      Console.Read();
    }

2.3組合模式的類圖
看完了上面，讓我們具體看看組合模式的類圖來理清楚組合模式中類之間的關系。
透明式的組合模式類圖：

安全式組合模式的類圖：

組合模式中涉及到三個角色：

• 抽象構(gòu)件（Component）角色：這是一個抽象角色，上面實現(xiàn)中Graphics充當這個角色，它給參加組合的對象定義出了公共的接口及默認行為，可以用來管理所有的子對象（在透明式的組合模式是這樣的）。在安全式的組合模式里，構(gòu)件角色并不定義出管理子對象的方法，這一定義由樹枝結(jié)構(gòu)對象給出。
• 樹葉構(gòu)件（Leaf）角色：樹葉對象時沒有下級子對象的對象，上面實現(xiàn)中Line和Circle充當這個角色，定義出參加組合的原始對象的行為
• 樹枝構(gòu)件（Composite）角色：代表參加組合的有下級子對象的對象，上面實現(xiàn)中ComplexGraphics充當這個角色，樹枝對象給出所有管理子對象的方法實現(xiàn)，如Add、Remove等。

三、組合模式的優(yōu)缺點
優(yōu)點：

組合模式使得客戶端代碼可以一致地處理對象和對象容器，無需關系處理的單個對象，還是組合的對象容器。
將”客戶代碼與復雜的對象容器結(jié)構(gòu)“解耦。
可以更容易地往組合對象中加入新的構(gòu)件。
缺點：使得設計更加復雜。客戶端需要花更多時間理清類之間的層次關系。（這個是幾乎所有設計模式所面臨的問題）。

注意的問題：

有時候系統(tǒng)需要遍歷一個樹枝結(jié)構(gòu)的子構(gòu)件很多次，這時候可以考慮把遍歷子構(gòu)件的結(jié)構(gòu)存儲在父構(gòu)件里面作為緩存。
客戶端盡量不要直接調(diào)用樹葉類中的方法（在我上面實現(xiàn)就是這樣的，創(chuàng)建的是一個樹枝的具體對象，應該使用GraphicscomplexGraphics = new ComplexGraphics("一個復雜圖形和兩條線段組成的復雜圖形");），而是借用其父類（Graphics）的多態(tài)性完成調(diào)用，這樣可以增加代碼的復用性。
四、組合模式的使用場景
在以下情況下應該考慮使用組合模式：

• 需要表示一個對象整體或部分的層次結(jié)構(gòu)。
• 希望用戶忽略組合對象與單個對象的不同，用戶將統(tǒng)一地使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對象。

五、組合模式在.NET中的應用

組合模式在.NET 中最典型的應用就是應用與WinForms和Web的開發(fā)中，在.NET類庫中，都為這兩個平臺提供了很多現(xiàn)有的控件，然而System.Windows.Forms.dll中System.Windows.Forms.Control類就應用了組合模式，因為控件包括Label、TextBox等這樣的簡單控件，同時也包括GroupBox、DataGrid這樣復合的控件，每個控件都需要調(diào)用OnPaint方法來進行控件顯示，為了表示這種對象之間整體與部分的層次結(jié)構(gòu)，微軟把Control類的實現(xiàn)應用了組合模式（確切地說應用了透明式的組合模式）。

六、總結(jié)
到這里組合模式的介紹就結(jié)束了，組合模式解耦了客戶程序與復雜元素內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而使客戶程序可以向處理簡單元素一樣來處理復雜元素。