php物件導向開發之－組合模式

這個模式理解起來會有些歧義，特別是某些書上面那些難懂的闡述。先來說說組合模式的幾個特點：

1、必須存在不可分割基本元素。

2、組合後的物體可以被組合。

舉個通俗的例子，原子是化學反應的基本微粒，它在化學反應中不可分割。現在有 C（碳）、H（氫）、O（氧）、N（氮）4種原子，它們可以隨機組合成無數種分子，可以是蛋白質，也可以是脂肪，蛋白質和脂肪就是組合。由蛋白質和脂肪又可以一起組合成肉、大豆等等。

回到主題，現在有一個需求，客戶需要創建一個葉子，可以設定葉子大小和顏色，而且可以為葉子命名。

abstract class tree{
    abstract function create();
}
class createLeaf extends tree{
    
    private $name;
    private $size;
    private $color;
    private $leaf=array();
    
    public function __construct($name,$size,$color){
        $this->name=$name;
        $this->size=$size;
        $this->color=$color;
    }
    
    public function create(){
        $this->leaf[$this->name]=array(
            'size'=>$this->size,
            'color'=>$this->color
        );
        return $this->leaf;
    }
    
}

$leaf=new createLeaf('大红树叶','大','红');

print_r($leaf->create());

运行以上代码将得到:

Array
(
    [大红树叶] => Array
        (
            [size] => 大
            [color] => 红
        )

)

我們的設計完美的實現了客戶的需求，但是，現在客戶的新要求來了，不僅要可以創建葉子，還要可以創建樹枝，而且，可以把葉子安插在樹枝上，也可以把安插好的葉子從樹枝上拆下來。他們最終想要結果是，樹枝上可以安插其他的樹枝，從而構建出一顆枝繁葉茂的大樹

分析：創建葉子和創建樹枝都擁有創建操作，所以它們都可以對抽象tree類進行實現，但創建樹枝的類別還需要安插和拆除的操作，所以我們暫且在tree類別中加上兩個抽象方法combination() 和separation()。

abstract class tree{
    abstract function create();//创建
    abstract function combination(tree $item);//组合
    abstract function separation(tree $item);//分离
}

class createLeaf extends tree{
    
    private $name;
    private $size;
    private $color;
    private $leaf=array();
    
    public function __construct($name,$size,$color){
        $this->name=$name;
        $this->size=$size;
        $this->color=$color;
    }
    
    public function create(){
        $this->leaf[$this->name]=array(
            'size'=>$this->size,
            'color'=>$this->color
        );
        return $this->leaf;
    }

    //由于创建叶子类不需要组合和分离的操作，我们将这两个方法投掷出错误警告。    
    public function combination(tree $item){
        throw new Exception("本类不支持组合操作");
    }
    
    public function separation(tree $item){
        throw new Exception("本类不支持分离操作");
    }
    
}

class createBranch extends tree{

    private $name;
    private $branch=array();
    private $items=array();//树枝可能被安插叶子，该变量用于存放叶子对象
    
    public function __construct($name){
        $this->name=$name;
    }
    
    //我们已经知道$items内的对象都包含创建操作，所以只要依次执行各对象的创建操作，收集结果便可
    public function create(){
        foreach($this->items as $item){
            $arr=$item->create();
            $this->branch[$this->name][]=$arr;
        }
        if(empty($this->branch)){
            $this->branch[$this->name]=array();
        }
        return $this->branch;
    }
    
    public function combination(tree $item){
        $this->items[]=$item;
    }
    
    public function separation(tree $item){
        $key=array_search($item,$this->items);
        if($key!==false){
            unset($this->items[$key]);
        }
    }

}

$leaf_1=new createLeaf('大红树叶','大','红');
$leaf_2=new createLeaf('大绿树叶','大','绿');
$leaf_3=new createLeaf('大黄树叶','大','黄');

$leaf_4=new createLeaf('小红树叶','小','红');
$leaf_5=new createLeaf('小绿树叶','小','绿');
$leaf_6=new createLeaf('小黄树叶','小','黄');

$branch_1=new createBranch('树枝1号');
$branch_1->combination($leaf_1);
$branch_1->combination($leaf_2);
$branch_1->combination($leaf_3);

$branch_2=new createBranch('树枝2号');
$branch_2->combination($leaf_4);
$branch_2->combination($leaf_5);
$branch_2->combination($leaf_6);

$branch=new createBranch('树干');
$branch->combination($branch_1);
$branch->combination($branch_2);

print_r($branch->create());

运行以上代码将得到:

Array
(
    [树干] => Array
        (
            [0] => Array
                (
                    [树枝1号] => Array
                        (
                            [0] => Array
                                (
                                    [大红树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 大
                                            [color] => 红
                                        )

                                )

                            [1] => Array
                                (
                                    [大绿树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 大
                                            [color] => 绿
                                        )

                                )

                            [2] => Array
                                (
                                    [大黄树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 大
                                            [color] => 黄
                                        )

                                )

                        )

                )

            [1] => Array
                (
                    [树枝2号] => Array
                        (
                            [0] => Array
                                (
                                    [小红树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 小
                                            [color] => 红
                                        )

                                )

                            [1] => Array
                                (
                                    [小绿树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 小
                                            [color] => 绿
                                        )

                                )

                            [2] => Array
                                (
                                    [小黄树叶] => Array
                                        (
                                            [size] => 小
                                            [color] => 黄
                                        )

                                )

                        )

                )

        )

)

我們漂亮的完成了這個需求，一顆蒼天大樹被我們創建

，但這裡有一個問題，創建樹葉操作只需要create() 操作，並不需要combination() 和separation()，我們為何不把抽象類別tree拆分為兩個類別呢？

abstract class tree{
    abstract function create();
}

//拆分出的树干抽象类，由于继承自tree，必须将create()实现，但实现create()又会造成代码重复，所以将此类也申明为抽象类
abstract class branch extends tree{
    abstract function combination(tree $item);
    abstract function separation(tree $item);
}

class createLeaf extends tree{
    
    private $name;
    private $size;
    private $color;
    private $leaf=array();
    
    public function __construct($name,$size,$color){
        $this->name=$name;
        $this->size=$size;
        $this->color=$color;
    }
    
    public function create(){
        $this->leaf[$this->name]=array(
            'size'=>$this->size,
            'color'=>$this->color
        );
        return $this->leaf;
    }
    
    public function combination(tree $item){
        throw new Exception("本类不支持组合操作");
    }
    
    public function separation(tree $item){
        throw new Exception("本类不支持分离操作");
    }
    
}

class createBranch extends branch{

    private $name;
    private $branch=array();
    private $items=array();
    
    public function __construct($name){
        $this->name=$name;
    }
    
    public function create(){
        foreach($this->items as $item){
            $arr=$item->create();
            $this->branch[$this->name][]=$arr;
        }
        if(empty($this->branch)){
            $this->branch[$this->name]=array();
        }
        return $this->branch;
    }
    
    public function combination(tree $item){
        $this->items[]=$item;
    }
    
    public function separation(tree $item){
        $key=array_search($item,$this->items);
        if($key!==false){
            unset($this->items[$key]);
        }
    }

}

$leaf_1=new createLeaf('大红树叶','大','红');
$leaf_2=new createLeaf('大绿树叶','大','绿');
$leaf_3=new createLeaf('大黄树叶','大','黄');

$leaf_4=new createLeaf('小红树叶','小','红');
$leaf_5=new createLeaf('小绿树叶','小','绿');
$leaf_6=new createLeaf('小黄树叶','小','黄');

$branch_1=new createBranch('树枝1号');
$branch_1->combination($leaf_1);
$branch_1->combination($leaf_2);
$branch_1->combination($leaf_3);

$branch_2=new createBranch('树枝2号');
$branch_2->combination($leaf_4);
$branch_2->combination($leaf_5);
$branch_2->combination($leaf_6);

$branch=new createBranch('树干');
$branch->combination($branch_1);
$branch->combination($branch_2);

print_r($branch->create());

這樣，我們總算是漂亮的完成了這個需求。但必須注意的是，由於組合模式的彈性，許多人喜歡不假思索的使用組合類別。事實上，組合類別存在著「過於靈活」、「開銷大」的缺陷。我們試想一下，一個元素或組合在整個系統中可能被調用非常多次，但一旦某個元素或組合在系統中的一個節點出現問題，我們將很難排查到那個節點。

再試想一下，若是系統中的某個元素是一條查詢資料庫的sql語句，而且這條sql語句的開銷有些大，一旦它被組合到整個系統的每一個角落，運行系統造成的結果將是災難性的。

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