JavaScript设计模式(七)组合模式

组合模式就是用小的子对象来构建更大的对象，而这些小的子对象本身也许是由更小的“孙对象”构成的；

7 组合模式

组合模式就是用小的子对象来构建更大的对象，而这些小的子对象本身也许是由更小的“孙对象”构成的；

7.1 组合模式的用途

组合模式将对象组合成树形结构，以表示“部分-整体”的层次结构，如宏命令的例子，通过遍历该树形结构，调用组合对象的 execute 方法，程序会递归调用组合对象下面的叶对象的 execute 方法；组合模式的另一个好处是通过对象的多态性表现，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性，只要约定对象上拥有可执行的 execute 方法即可；

7.2 请求在树中传递的过程

以宏命令为例，请求从树最顶端的对象往下传递，如果当前处理请求的对象是叶对象（普通子命令），叶对象自身会对请求作出相应的处理；如果当前处理请求的对象是组合对象（宏命令），组合对象则会遍历它属下的子节点，将请求继续传递给这些子节点。总之，如果子节点是叶对象，叶对象自身会处理这个请求，而如果子节点还是组合对象，请求会继续往下传递。叶对象下面不会再有其他子节点，一个叶对象就是树的这条枝叶的尽头，组合对象下面可能还会有子节点；

7.3 透明性带来的安全问题

组合模式的透明性使得发起请求的客户不用去顾忌树中组合对象和叶对象的区别，但它们在本质上有是区别的，组合对象可以拥有子节点，叶对象下面就没有子节点，解决方案通常是给叶对象也增加 add 方法，并且在调用这个方法时，抛出一个异常来及时提醒客户：

// 组合对象
var MacroCommand = function(){
  return {
  commandsList: [],
    add: function( command ){ this.commandsList.push( command ); },
    execute: function(){
      for ( var i = 0, command; command = this.commandsList[ i++ ]; ){
        command.execute();
      }
    }
  }
};
// 叶对象
var openTvCommand = {
  execute: function(){ console.log( '打开电视' ); },
  add: function(){
    throw new Error( '叶对象不能添加子节点' );
  }
};
var macroCommand = MacroCommand();
macroCommand.add( openTvCommand );
openTvCommand.add( macroCommand ) // Uncaught Error: 叶对象不能添加子节点

7.4 组合模式的例子——扫描文件夹

/******************************* Folder ******************************/
var Folder = function( name ){
  this.name = name;
  this.files = [];
};
Folder.prototype.add = function( file ){
  this.files.push( file );
};
Folder.prototype.scan = function(){
  console.log( '开始扫描文件夹: ' + this.name );
  for ( var i = 0, file, files = this.files; file = files[ i++ ]; ){
    file.scan();
  }
};
/******************************* File ******************************/
var File = function( name ){
  this.name = name;
};
File.prototype.add = function(){
  throw new Error( '文件下面不能再添加文件' );
};
File.prototype.scan = function(){
  console.log( '开始扫描文件: ' + this.name );
};
// 创建一些文件夹和文件对象， 并且让它们组合成一棵树
var folder = new Folder( '测试文件夹' );
var file = new File( 'JavaScript 设计模式与开发实践' );
folder.add( file );
// 操作树的最顶端对象，进行扫描整个文件夹的操作
folder.scan();

7.5 组合模式的注意点

组合模式不是父子关系：组合模式是一种 HAS-A（聚合）的关系，而不是 IS-A。组合对象包含一组叶对象，但 Leaf 并不是 Composite 的子类。组合对象把请求委托给它所包含的所有叶对象，它们能够合作的关键是拥有相同的接口；
对叶对象操作的一致性：组合模式除了要求组合对象和叶对象拥有相同的接口之外，还有一个必要条件，就是对一组叶对象的操作必须具有一致性；
双向映射关系：假如存在叶对象处在多个组合对象的情况，那么在调用的时候，该叶对象的命令会执行多次，这种复合情况下必须给父节点和子节点建立双向映射关系，一个简单的方法是给组合对象和叶对象都增加集合来保存对方的引用。但这种相互间的引用相当复杂，而且对象之间产生了过多的耦合性，修改或者删除一个对象都变得困难，此时可以引入中介者模式来管理这些对象；
用职责链模式提高组合模式性能：在组合模式中，如果树的结构比较复杂，节点数量很多，在遍历树的过程中，性能方面也许表现得不够理想，在实际操作中避免遍历整棵树，借助职责链模式进行解决，职责链模式一般需要手动去设置链条，但在组合模式中，父对象和子对象之间实际上形成了天然的职责链。让请求顺着链条从父对象往子对象传递，或者是反过来从子对象往父对象传递，直到遇到可以处理该请求的对象为止，这也是职责链模式的经典运用场景之一。

7.6 引用父对象

之前示例中组合模式的树结构是从上至下的，但有时候需要在子节点上保持对父节点的引用，比如在组合模式中
使用职责链时，有可能需要让请求从子节点往父节点上冒泡传递。还有当删除某个文件的时候，实际上是从这个文件所在的上层文件夹中删除该文件的。

实例：改写扫描文件夹的代码，增加删除功能

// 改写 Folder 类和 File 类，在这两个类的构造函数中增加 this.parent 属性，并且在调用 add 方法的时候，正确设置文件或者文件夹的父节点：
var Folder = function( name ){
  this.name = name;
  this.parent = null; // 增加 this.parent 属性
  this.files = [];
};
Folder.prototype.add = function( file ){
  file.parent = this; //设置父对象
  this.files.push( file );
};
Folder.prototype.scan = function(){
  console.log( '开始扫描文件夹: ' + this.name );
  for ( var i = 0, file, files = this.files; file = files[ i++ ]; ){
    file.scan();
  }
};
// 增加移除文件夹方法 Folder.prototype.remove
Folder.prototype.remove = function(){
  if ( !this.parent ){ // 根节点或者树外的游离节点
    return;
  }
  for ( var files = this.parent.files, l = files.length - 1; l >=0; l-- ){
    var file = files[ l ];
    if ( file === this ){ files.splice( l, 1 ); }
  }
};

// File 类的实现基本一致：
var File = function( name ){
  this.name = name;
  this.parent = null;
};
File.prototype.add = function(){ throw new Error( '不能添加在文件下面' ); };
File.prototype.scan = function(){ console.log( '开始扫描文件: ' + this.name ); };
File.prototype.remove = function(){
  if ( !this.parent ){ // 根节点或者树外的游离节点
    return;
  }
  for ( var files = this.parent.files, l = files.length - 1; l >=0; l-- ){
    var file = files[ l ];
    if ( file === this ){ files.splice( l, 1 ); }
  }
};
// 测试一下移除文件功能：
var folder = new Folder( '学习资料' );
var folder1 = new Folder( 'JavaScript' );
var file1 = new Folder ( '深入浅出 Node.js' );
folder1.add( new File( 'JavaScript 设计模式与开发实践' ) );
folder.add( folder1 );
folder.add( file1 );
folder1.remove(); //移除文件夹
folder.scan();

7.7 使用组合模式场景

表示对象的部分-整体层次结构。组合模式可以方便地构造一棵树来表示对象的部分-整体结构。特别是在开发期间不确定这棵树到底存在多少层次的时候。在树的构造最终完成之后，只需要通过请求树的最顶层对象，便能对整棵树做统一的操作。在组合模式中增加和删除树的节点非常方便，并且符合开放-封闭原则。
客户希望统一对待树中的所有对象。组合模式使客户可以忽略组合对象和叶对象的区别，客户在面对这棵树的时候，不用关心当前正在处理的对象是组合对象还是叶对象，也就不用写一堆 if、 else 语句来分别处理它们。组合对象和叶对象会各自做自己正确的事情，这是组合模式最重要的能力。

7.8 组合模式小结

组合模式可以让我们使用树形方式创建对象的结构。我们可以把相同的操作应用在组合对象和单个对象上。在大多数情况下都可以忽略掉组合对象和单个对象之间的差别，从而用一致的方式来处理它们；但在使用了组合模式的系统中，每个对象看起来都与其他对象差不多。它们的区别只有在运行的时候会才会显现出来，这会使代码难以理解，并且组合模式会创建了太多的对象；

系列链接