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Python 进阶教程系列 10:组合模式

本文是 Python 进阶教程系列 10,主要介绍了 Python 组合模式。

组合模式是一种结构型设计模式,它允许我们将对象组合成树形结构来表示“部分 - 整体”的层次结构。组合模式使得客户端能够以相同的方式处理单个对象和组合对象,从而使得客户端代码更加简单和通用。

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代码示例

在 Python 中实现组合模式通常需要使用抽象类和继承。我们定义一个抽象基类 Component,它包含了组合中的所有对象的通用操作。然后,我们创建两个子类 LeafCompositeLeaf 表示组合中的单个对象,而 Composite 表示组合中的组合对象。

Python
class Component:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def add(self, component):
        pass

    def remove(self, component):
        pass

    def display(self, depth):
        pass


class Composite(Component):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.children = []

    def add(self, component):
        self.children.append(component)

    def remove(self, component):
        self.children.remove(component)

    def display(self, depth):
        print('-' * depth + self.name)
        for child in self.children:
            child.display(depth + 2)


class Leaf(Component):
    def display(self, depth):
        print('-' * depth + self.name)


# Build a tree structure
root = Composite('root')
root.add(Leaf('Leaf A'))
root.add(Leaf('Leaf B'))

comp = Composite('Composite X')
comp.add(Leaf('Leaf XA'))
comp.add(Leaf('Leaf XB'))

root.add(comp)
root.add(Leaf('Leaf C'))

# Display tree
root.display(1)
Python
# -root
# ---Leaf A
# ---Leaf B
# ---Composite X
# -----Leaf XA
# -----Leaf XB
# ---Leaf C

组合模式可以很好地应用于那些需要处理树形结构的场景,例如操作系统的文件系统、图形用户界面中的控件等。它允许我们以一种通用的方式处理单个对象和组合对象,并能够简化客户端代码,提高代码的可维护性和可扩展性。

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