Структурные паттерны: Компоновщик (Composite) C#

Назначение:

Компонует объекты в древовидные структуры для представления иерархий «часть — целое». Позволяет клиентам единообразно трактовать индивидуальные и составные объекты.

Реализацию паттерна можно представить в виде меню, которое имеет различные пункты. Эти пункты могут содержать подменю, в которых, в свою очередь, также имеются пункты. То есть пункт меню служит с одной стороны частью меню, а с другой стороны еще одним меню. В итоге мы однообразно можем работать как с пунктом меню, так и со всем меню в целом.

Когда использовать Composite?

• Когда объекты должны быть реализованы в виде иерархической древовидной структуры

• Когда клиенты единообразно должны управлять как целыми объектами, так и их составными частями. То есть целое и его части должны реализовать один и тот же интерфейс

Применимость

Компоновщик — это относительно низкоуровневый паттерн проектирования, который лежит в основе других паттернов. Команды объединяются в составные команды, декоратор является составным объектом с одним дочерним элементом, посетитель очень часто обходит составные объекты иерархической формы.

UML схема паттерна компоновщик

Реализация шаблона компоновщик на C#

class Client
{
    public void Main()
    {
        Component root = new Composite("Root");
        Component leaf = new Leaf("Leaf");
        Composite subtree = new Composite("Subtree");
        root.Add(leaf);
        root.Add(subtree);
        root.Display();
    }
}
abstract class Component
{
    protected string name;
 
    public Component(string name)
    {
        this.name = name;
    }
 
    public abstract void Display();
    public abstract void Add(Component c); 
    public abstract void Remove(Component c);
}
class Composite : Component
{
    List<Component> children = new List<Component>();
 
    public Composite(string name)
        : base(name)
    {}
 
    public override void Add(Component component)
    {
        children.Add(component);
    }
 
    public override void Remove(Component component)
    {
        children.Remove(component);
    }
 
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine(name);
 
        foreach (Component component in children)
        {
            component.Display();
        }
    }
}
class Leaf : Component
{
    public Leaf(string name)
        : base(name)
    {}
 
    public override void Display()
    {
        Console.WriteLine(name);
    }
 
    public override void Add(Component component)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
 
    public override void Remove(Component component)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

Участники

• Component: определяет интерфейс для всех компонентов в древовидной структуре

• Composite: представляет компонент, который может содержать другие компоненты и реализует механизм для их добавления и удаления

• Leaf: представляет отдельный компонент, который не может содержать другие компоненты

• Client: клиент, который использует компоненты