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前言

组合是一种结构型设计模式，你可以使用它将对象组合成树状结构，并且能像使用独立对象一样使用它们。

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问题

如果应用的核心模型能用树状结构表示， 在应用中使用组合模式才有价值。

例如， 你有两类对象：产品 和 盒子。 一个盒子中可以包含多个产品或者几个较小的盒子 。 这些小盒子 中同样可以包含一些产品 或更小的 盒子 ， 以此类推。

假设你希望在这些类的基础上开发一个定购系统。 订单中可以包含无包装的简单产品， 也可以包含装满产品的盒子……以及其他盒子。 此时你会如何计算每张订单的总价格呢？

你可以尝试直接计算： 打开所有盒子， 找到每件产品， 然后计算总价。 这在真实世界中或许可行， 但在程序中， 你并不能简单地使用循环语句来完成该工作。 你必须事先知道所有 产品 和盒子的类别， 所有盒子的嵌套层数以及其他繁杂的细节信息。 因此， 直接计算极不方便， 甚至完全不可行。

解决方案

组合模式建议使用一个通用接口来与 产品 和盒子进行交互， 并且在该接口中声明一个计算总价的方法。

那么方法该如何设计呢？ 对于一个产品， 该方法直接返回其价格； 对于一个盒子， 该方法遍历盒子中的所有项目， 询问每个项目的价格， 然后返回该盒子的总价格。 如果其中某个项目是小一号的盒子， 那么当前盒子也会遍历其中的所有项目， 以此类推， 直到计算出所有内部组成部分的价格。 你甚至可以在盒子的最终价格中增加额外费用， 作为该盒子的包装费用。

该方式的最大优点在于你无需了解构成树状结构的对象的具体类。 你也无需了解对象是简单的产品还是复杂的盒子。 你只需调用通用接口以相同的方式对其进行处理即可。 当你调用该方法后， 对象会将请求沿着树结构传递下去。

结构

代码

#include <iostream>
#include <memory>
#include <list>
#include <cstdlib>  // 包含 rand() 和 srand()
#include <ctime>    // 包含 time() 用于获取系统时间作为种子
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<<"返回叶子节点随机数： "<<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返回下一个有效迭代器break;  // 找到并删除后可以退出循环}}}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<<"总和为： "<<sum<<endl;root->remove(leaf02);sum=root->execute();cout<<"----------------"<<endl;cout<<"删除一叶子后，总和为： "<<sum<<endl;return 0;
}