نمط التركيب

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Dart على Coddy — الدرس 99 من 110.

يتيح لك نمط التركيب (Composite pattern) التعامل مع الكائنات الفردية ومجموعات الكائنات بشكل موحد. فهو يقوم بتكوين الكائنات في هياكل شجرية حيث تشترك كل من العناصر الفردية ومجموعات العناصر في نفس الواجهة (interface). وهذا مثالي لتمثيل الهياكل الهرمية مثل أنظمة الملفات، أو المخططات التنظيمية، أو مكونات واجهة المستخدم (UI components).

يحتوي النمط على نوعين من المشاركين: عقد Leaf (كائنات فردية ليس لها أبناء) وعقد Composite (حاويات تحتوي على مكونات أخرى). كلاهما ينفذ واجهة Component مشتركة:

abstract class FileSystemItem {
  String get name;
  int getSize();
  void display([String indent = '']);
}

class File implements FileSystemItem {
  @override
  final String name;
  final int size;

  File(this.name, this.size);

  @override
  int getSize() => size;

  @override
  void display([String indent = '']) {
    print('$indent- $name ($size KB)');
  }
}

class Folder implements FileSystemItem {
  @override
  final String name;
  final List<FileSystemItem> _children = [];

  Folder(this.name);

  void add(FileSystemItem item) => _children.add(item);

  @override
  int getSize() => _children.fold(0, (sum, item) => sum + item.getSize());

  @override
  void display([String indent = '']) {
    print('$indent+ $name/');
    for (var child in _children) {
      child.display('$indent  ');
    }
  }
}

void main() {
  var docs = Folder('Documents');
  docs.add(File('resume.pdf', 150));
  docs.add(File('photo.jpg', 2400));

  var projects = Folder('Projects');
  projects.add(File('main.dart', 25));
  docs.add(projects);

  docs.display();
  print('Total: ${docs.getSize()} KB');
}

يمكن لفئة Folder أن تحتوي على كل من كائنات File وكائنات Folder أخرى. عندما تستدعي getSize() على مجلد، فإنه يحسب بشكل متكرر الحجم الإجمالي لجميع محتوياته. لا يحتاج كود العميل إلى معرفة ما إذا كان يتعامل مع ملف واحد أو تسلسل هرمي كامل للمجلدات - فكلاهما يستجيب لنفس الأساليب.

التحدي

سهل

دعنا نبني نظاماً لمخطط تنظيمي باستخدام نمط Composite! ستقوم بإنشاء هيكل حيث يمكن معاملة كل من الموظفين الأفراد والأقسام (التي تحتوي على موظفين وأقسام أخرى) بشكل موحد - وهو أمر مثالي لتمثيل التسلسلات الهرمية للشركات.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك في ملفين:

organization.dart: يحتوي هذا الملف على واجهة المكون (component interface) وفئات الـ leaf والـ composite. قم بإنشاء فئة مجردة OrganizationUnit مع getter لـ name، وطريقة getSalaryBudget() التي تعيد int، وطريقة display([String indent = '']) لعرض التسلسل الهرمي. قم ببناء فئة Employee (الـ leaf) التي تنفذ OrganizationUnit. يجب أن يكون لها اسم وراتب، بحيث تعيد getSalaryBudget() راتب الموظف. يجب أن تقوم display() الخاصة بها بطباعة [indent]- [name] ($[salary]). ثم قم بإنشاء فئة Department (الـ composite) التي تنفذ أيضاً OrganizationUnit. يجب أن يكون لها اسم وتحتفظ بقائمة من أبناء OrganizationUnit. أضف طريقة add() لتضمين الموظفين أو الأقسام الفرعية. يجب أن تقوم getSalaryBudget() الخاصة بها بحساب مجموع ميزانيات جميع الأبناء بشكل متكرر (recursively). يجب أن تقوم display() الخاصة بها بطباعة [indent]+ [name]/ متبوعة بعرض كل ابن مع زيادة المسافة البادئة (أضف مسافتين).
main.dart: قم باستيراد ملف التنظيم الخاص بك وبناء هيكل الشركة. أنشئ قسم Engineering يحتوي على موظفين: Alice براتب 80000 و Bob براتب 75000. أنشئ قسم QA مع موظفة واحدة: Carol براتب 65000. الآن أنشئ قسم Technology وأضف كلاً من Engineering و QA كأقسام فرعية. استدعِ display() على قسم Technology، ثم اطبع Total Budget: $ متبوعاً بإجمالي ميزانية الرواتب.

جمال نمط Composite يكمن في أن Technology.getSalaryBudget() تحسب تلقائياً الإجمالي عبر جميع الأقسام والموظفين المتداخلين - لا يحتاج كود العميل (client code) إلى معرفة الهيكل الداخلي!

المخرجات المتوقعة:

+ Technology/
  + Engineering/
    - Alice ($80000)
    - Bob ($75000)
  + QA/
    - Carol ($65000)
Total Budget: $220000

ورقة مرجعية

يسمح لك **نمط التركيب (Composite pattern)** بالتعامل مع الكائنات الفردية ومجموعات الكائنات بشكل موحد من خلال تكوينها في هياكل شجرية حيث تشترك كل من العناصر الفردية والمجموعات في نفس الواجهة.

يتكون النمط من:

المكون (Component): واجهة مجردة تحدد العمليات المشتركة
الورقة (Leaf): كائنات فردية ليس لها أبناء
المركب (Composite): حاويات تحتوي على مكونات أخرى (أوراق أو مركبات)

مثال: نظام الملفات

abstract class FileSystemItem {
  String get name;
  int getSize();
  void display([String indent = '']);
}

class File implements FileSystemItem {
  @override
  final String name;
  final int size;

  File(this.name, this.size);

  @override
  int getSize() => size;

  @override
  void display([String indent = '']) {
    print('$indent- $name ($size KB)');
  }
}

class Folder implements FileSystemItem {
  @override
  final String name;
  final List<FileSystemItem> _children = [];

  Folder(this.name);

  void add(FileSystemItem item) => _children.add(item);

  @override
  int getSize() => _children.fold(0, (sum, item) => sum + item.getSize());

  @override
  void display([String indent = '']) {
    print('$indent+ $name/');
    for (var child in _children) {
      child.display('$indent  ');
    }
  }
}

void main() {
  var docs = Folder('Documents');
  docs.add(File('resume.pdf', 150));
  docs.add(File('photo.jpg', 2400));

  var projects = Folder('Projects');
  projects.add(File('main.dart', 25));
  docs.add(projects);

  docs.display();
  print('Total: ${docs.getSize()} KB');
}

يمكن لفئة Folder أن تحتوي على كائنات File وكائنات Folder أخرى. عندما تستدعي getSize() على مجلد، فإنه يحسب بشكل متكرر الحجم الإجمالي لجميع محتوياته. يعامل كود العميل الملفات الفردية والتسلسلات الهرمية للمجلدات بالكامل بشكل موحد.

جرّب بنفسك

import 'organization.dart';

void main() {
  // TODO: إنشاء قسم Engineering
  // TODO: إضافة Alice براتب 80000
  // TODO: إضافة Bob براتب 75000
  
  // TODO: إنشاء قسم QA
  // TODO: إضافة Carol براتب 65000
  
  // TODO: إنشاء قسم Technology
  // TODO: إضافة Engineering و QA كأقسام فرعية
  
  // TODO: استدعاء display() على قسم Technology
  
  // TODO: طباعة "Total Budget: $" متبوعة بإجمالي ميزانية الرواتب
}