“数据结构”模式

常常有一些组件在内部具有特定的数据结构，如果让客户程序依赖这些特定数据结构，将极大地破坏组件的复用。这时候，将这些特定数据结构封装在内部，在外部提供统一的接口，来实现与特定数据结构无关的访问，是一种行之有效的解决方案。

经典模式：Composite、Iterator、Chain of resposibility

动机（Motivation）

将对象组合成树形结构以代表“部分-整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性（稳定）。

示例：

#include <string>
#include <list>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Component {
public:
    virtual void process() = 0;
    virtual ~Component() {}
};

//树节点
class Composite : public Component {
    string name_;
    list<Component*> elements_;
public:
    Composite(const string& s) : name_(s) {}
    void add(Component* element) {
        elements_.push_back(element);
    }
    void remove(Component* element) {
        elements_.remove(element);
    }

    void process() override {
        //1.process curent node

        //2.process leaf nodes
        for (auto& e : elements_){
            e->process();   //虚函数调用，多态调用
        }
    }
};

//叶子节点
class Leaf : public Component {
    string name_;
public:
    Leaf(const string&s) : name_(s) {}

    void process() override  {
        //process current node
    }
};

//客户程序
void invoke(Component& c) {
    //...
    c.process();
    //...
}

int main() {

    Composite root("root");
    Composite treeNode1("treeNode1");
    Composite treeNode2("treeNode2");
    Composite treeNode3("treeNode3");
    Composite treeNode4("treeNode4");
    Leaf leaf1("leaf1");
    Leaf leaf2("leaf2");

    root.add(&treeNode1);
    treeNode1.add(&treeNode2);
    treeNode2.add(&leaf1);

    root.add(&treeNode3);
    treeNode3.add(&treeNode4);
    treeNode4.add(&leaf2);

    invoke(root);
    invoke(leaf2);
    invoke(treeNode3);
}

要点总结：

Composite模式采用采用树形结构来实现普遍存在的对象容器，从而将“一对多”的关系转化为“一对一”的关系，使得客户代码可以一致地（复用）处理对象和对象容器，无需关系处理的是单个的对象，还是组合的对象容器。

将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite的核心思想，解耦之后，客户代码将与纯粹的抽象接口----而非对象容器的内部实现结构----发生依赖，从而更能”应对变化”。

COmposite模式在具体实现中，可以让父对象中的子对象反向追溯；如果父对象有频繁的遍历需求，可使用缓存技巧来改善效率。