引
我們知道地球和一些其他行星圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)，也知道在一個原子中，有許多電子圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。我曾經(jīng)想象，我們的太陽系也許是一個更大世界里的一個原子，地球只是圍繞著太陽原子的一個電子。而我身上的每個原子又是一個星系，原子核就是這個星系中的恒星，電子是圍繞著恒星旋轉(zhuǎn)的行星。一個電子中也許還包含了另一個宇宙，雖然這個宇宙還不能被顯微鏡看到，但我相信它的存在。
也許這個想法有些異想天開，但在程序設(shè)計中，也有一些和“事物是由相似的子事物構(gòu)成”類似的思想。組合模式就是用小的子對象來構(gòu)建更大的對象，而這些小的子對象本身也許是由更小的“孫對象”構(gòu)成的。
回顧宏命令
宏命令對象包含了一組具體的子命令對象，不管是宏命令對象，還是子命令對象，都有
一個execute方法負責執(zhí)行命令。
現(xiàn)在我們來造一個“萬能遙控器”
// 新建一個關(guān)門的命令
var closeDoorCommand = {
execute: function(){
console.log( '關(guān)門' );
}
};
// 新建一個開電腦的命令
var openPcCommand = {
execute: function(){
console.log( '開電腦' );
}
};
// 登陸QQ的命令
var openQQCommand = {
execute: function(){
console.log( '登錄QQ' );
}
};
// 創(chuàng)建一個宏命令
var MacroCommand = function(){
return {
// 宏命令的子命令列表
commandsList: [],
// 添加命令到子命令列表
add: function( command ){
this.commandsList.push( command );
},
// 依次執(zhí)行子命令列表里面的命令
execute: function(){
for ( var i = 0, command; command = this.commandsList[ i++ ]; ){
command.execute();
}
}
}
};
var macroCommand = MacroCommand();
macroCommand.add( closeDoorCommand );
macroCommand.add( openPcCommand );
macroCommand.add( openQQCommand );
macroCommand.execute();
通過觀察這段代碼，我們很容易發(fā)現(xiàn)，宏命令中包含了一組子命令，它們組成了一個樹形結(jié)構(gòu)，這里是一棵結(jié)構(gòu)非常簡單的樹
其中，marcoCommand被稱為組合對象，closeDoorCommand、openPcCommand、openQQCommand都是葉對象。在macroCommand的execute方法里，并不執(zhí)行真正的操作，而是遍歷它所包含的葉對象，把真正的execute請求委托給這些葉對象。
macroCommand表現(xiàn)得像一個命令，但它實際上只是一組真正命令的“代理”。并非真正的代理，雖然結(jié)構(gòu)上相似，但macroCommand只負責傳遞請求給葉對象，它的目的不在于控制對葉對象的訪問。
組合模式的用途
組合模式將對象組合成樹形結(jié)構(gòu)，以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)。除了用來表示樹形結(jié)構(gòu)之外，組合模式的另一個好處是通過對象的多態(tài)性表現(xiàn)，使得用戶對單個對象和組合對象的使用具有一致性，下面分別說明。
- 表示樹形結(jié)構(gòu)。通過回顧上面的例子，我們很容易找到組合模式的一個優(yōu)點：提供了一種遍歷樹形結(jié)構(gòu)的方案，通過調(diào)用組合對象的execute方法，程序會遞歸調(diào)用組合對象下面的葉對象的execute方法，所以我們的萬能遙控器只需要一次操作，便能依次完成關(guān)
門、打開電腦、登錄QQ這幾件事情。組合模式可以非常方便地描述對象部分-整體層次結(jié)構(gòu)。 - 利用對象多態(tài)性統(tǒng)一對待組合對象和單個對象。利用對象的多態(tài)性表現(xiàn)，可以使客戶端忽略組合對象和單個對象的不同。在組合模式中，客戶將統(tǒng)一地使用組合結(jié)構(gòu)中的所有對象，而不需要關(guān)心它究竟是組合對象還是單個對象。
這在實際開發(fā)中會給客戶帶來相當大的便利性，當我們往萬能遙控器里面添加一個命令的時候，并不關(guān)心這個命令是宏命令還是普通子命令。這點對于我們不重要，我們只需要確定它是一個命令，并且這個命令擁有可執(zhí)行的execute方法，那么這個命令就可以被添加進萬能遙控器。
當宏命令和普通子命令接收到執(zhí)行execute方法的請求時，宏命令和普通子命令都會做它們各自認為正確的事情。這些差異是隱藏在客戶背后的，在客戶看來，這種透明性可以讓我們非常自由地擴展這個萬能遙控器。
請求在樹中傳遞的過程
在組合模式中，請求在樹中傳遞的過程總是遵循一種邏輯。
以宏命令為例，請求從樹最頂端的對象往下傳遞，如果當前處理請求的對象是葉對象（普通子命令），葉對象自身會對請求作出相應的處理；如果當前處理請求的對象是組合對象（宏命令），組合對象則會遍歷它屬下的子節(jié)點，將請求繼續(xù)傳遞給這些子節(jié)點。
總而言之，如果子節(jié)點是葉對象，葉對象自身會處理這個請求，而如果子節(jié)點還是組合對象，請求會繼續(xù)往下傳遞。葉對象下面不會再有其他子節(jié)點，一個葉對象就是樹的這條枝葉的盡頭，組合對象下面可能還會有子節(jié)點
請求從上到下沿著樹進行傳遞，直到樹的盡頭。作為客戶，只需要關(guān)心樹最頂層的組合對象，客戶只需要請求這個組合對象，請求便會沿著樹往下傳遞，依次到達所有的葉對象。
由于上面這個宏命令和子命令組成的樹太過簡單，我們還不能清楚地看到組合模式帶來的好處，如果只是簡單地遍歷一組子節(jié)點，迭
代器便能解決所有的問題。接下來我們將創(chuàng)造一個更強大的宏命令，這個宏命令中又包含了另外一些宏命令和普通子命令，看起來是一棵相對較復雜的樹。
更強大的宏命令
目前的“萬能遙控器”，包含了關(guān)門、開電腦、登錄QQ這3個命令。現(xiàn)在我們需要一個“超級萬能遙控器”，可以控制家里所有的電器，這個遙控器擁有以下功能：
- 打開空調(diào)
- 打開電視和音響
- 關(guān)門、開電腦、登錄QQ
// 創(chuàng)建一個宏命令
var MacroCommand = function(){
return {
// 宏命令的子命令列表
commandsList: [],
// 添加命令到子命令列表
add: function( command ){
this.commandsList.push( command );
},
// 依次執(zhí)行子命令列表里面的命令
execute: function(){
for ( var i = 0, command; command = this.commandsList[ i++ ]; ){
command.execute();
}
}
}
};
<!--打開空調(diào)命令-->
var openAcCommand = {
execute: function(){
console.log( '打開空調(diào)' );
}
};
<!--打開電視和音響-->
var openTvCommand = {
execute: function(){
console.log( '打開電視' );
}
};
var openSoundCommand = {
execute: function(){
console.log( '打開音響' );
}
};
//創(chuàng)建一個宏命令
var macroCommand1 = MacroCommand();
//把打開電視裝進這個宏命令里
macroCommand1.add(openTvCommand)
//把打開音響裝進這個宏命令里
macroCommand1.add(openSoundCommand)
<!--關(guān)門、打開電腦和打登錄QQ的命令-->
var closeDoorCommand = {
execute: function(){
console.log( '關(guān)門' );
}
};
var openPcCommand = {
execute: function(){
console.log( '開電腦' );
}
};
var openQQCommand = {
execute: function(){
console.log( '登錄QQ' );
}
};
//創(chuàng)建一個宏命令
var macroCommand2 = MacroCommand();
//把關(guān)門命令裝進這個宏命令里
macroCommand2.add( closeDoorCommand );
//把開電腦命令裝進這個宏命令里
macroCommand2.add( openPcCommand );
//把登錄QQ命令裝進這個宏命令里
macroCommand2.add( openQQCommand );
<!--把各宏命令裝進一個超級命令中去-->
var macroCommand = MacroCommand();
macroCommand.add( openAcCommand );
macroCommand.add( macroCommand1 );
macroCommand.add( macroCommand2 );
從以上代碼可以看出基本對象可以被組合成更復雜的組合對象，合對象又可以被組合，這樣不斷遞歸下去，這棵樹的結(jié)構(gòu)可以支持任意多的復雜度。在樹最終被構(gòu)造完成之后，讓整顆樹最終運轉(zhuǎn)起來的步驟非常簡單，只需要調(diào)用最上層對象的execute方法。每當對最上層的對象進行一次請求時，實際上是在對整個樹進行深度優(yōu)先的搜索，而創(chuàng)建組合對象的程序員并不關(guān)心這些內(nèi)在的細節(jié)，往這棵樹里面添加一些新的節(jié)點對象是非常容易的事情。
透明性帶來的安全問題
組合模式的透明性使得發(fā)起請求的客戶不用去顧忌樹中組合對象和葉對象的區(qū)別，但它們在本質(zhì)上有是區(qū)別的。
組合對象可以擁有子節(jié)點，葉對象下面就沒有子節(jié)點，所以我們也許會發(fā)生一些誤操作，比如試圖往葉對象中添加子節(jié)點。解決方案通常是給葉對象也增加add方法，并且在調(diào)用這個方法時，拋出一個異常來及時提醒客戶，
一些值得注意的地方
在使用組合模式的時候，還有以下幾個值得我們注意的地方。
1.組合模式不是父子關(guān)系
組合模式的樹型結(jié)構(gòu)容易讓人誤以為組合對象和葉對象是父子關(guān)系，這是不正確的。
2.對葉對象操作的一致性
組合模式除了要求組合對象和葉對象擁有相同的接口之外，還有一個必要條件，就是對一組葉對象的操作必須具有一致性。
比如公司要給全體員工發(fā)放元旦的過節(jié)費1000塊，這個場景可以運用組合模式，但如果公司給今天過生日的員工發(fā)送一封生日祝福的郵件，組合模式在這里就沒有用武之地了，除非先把今天過生日的員工挑選出來。只有用一致的方式對待列表中的每個葉對象的時候，才適合使用組合模式。
3.雙向映射關(guān)系
發(fā)放過節(jié)費的通知步驟是從公司到各個部門，再到各個小組，最后到每個員工的郵箱里。這本身是一個組合模式的好例子，但要考慮的一種情況是，也許某些員工屬于多個組織架構(gòu)。比如某位架構(gòu)師既隸屬于開發(fā)組，又隸屬于架構(gòu)組，對象之間的關(guān)系并不是嚴格意義上的層次結(jié)構(gòu)，在這種情況下，是不適合使用組合模式的，該架構(gòu)師很可能會收到兩份過節(jié)費。
4.用職責鏈模式提高組合模式性能
在組合模式中，如果樹的結(jié)構(gòu)比較復雜，節(jié)點數(shù)量很多，在遍歷樹的過程中，性能方面也許表現(xiàn)得不夠理想。有時候我們確實可以借助一些技巧，在實際操作中避免遍歷整棵樹，有一種現(xiàn)成的方案是借助職責鏈模式。職責鏈模式一般需要我們手動去設(shè)置鏈條，但在組合模式中，父對象和子對象之間實際上形成了天然的職責鏈。讓請求順著鏈條從父對象往子對象傳遞，或者是反過來從子對象往父對象傳遞，直到遇到可以處理該請求的對象為止，這也是職責鏈模式的經(jīng)典運用場景之一。
何時使用組合模式
組合模式如果運用得當，可以大大簡化客戶的代碼。一般來說，組合模式適用于以下這兩種情況。
表示對象的部分-整體層次結(jié)構(gòu)。組合模式可以方便地構(gòu)造一棵樹來表示對象的部分-整體結(jié)構(gòu)。特別是我們在開發(fā)期間不確定這棵
樹到底存在多少層次的時候。在樹的構(gòu)造最終完成之后，只需要通過請求樹的最頂層對象，便能對整棵樹做統(tǒng)一的操作。在組合模式
中增加和刪除樹的節(jié)點非常方便，并且符合開放-封閉原則。客戶希望統(tǒng)一對待樹中的所有對象。組合模式使客戶可以忽略組合對象和葉對象的區(qū)別，客戶在面對這棵樹的時候，不用關(guān)心當前正在處理的對象是組合對象還是葉對象，也就不用寫一堆if、else語句來分別處理它們。組合對象和葉對象會各自做自己正確的事
情，這是組合模式最重要的能力。
