نمط التركيب

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة PHP على Coddy — الدرس 80 من 91.

يُعد Composite Pattern نمط تصميم هيكلياً يسمح لك بتركيب الكائنات في هياكل شجرية ومن ثم التعامل مع هذه الهياكل كما لو كانت كائنات فردية. إنه مثالي لتمثيل التسلسلات الهرمية (جزء من كل) حيث ترغب في معاملة الكائنات الفردية ومجموعات الكائنات بشكل موحد.

فكر في نظام ملفات. يمكن للمجلد أن يحتوي على ملفات ومجلدات أخرى.

عندما تقوم بحساب الحجم الإجمالي، فإنك ترغب في استدعاء نفس الطريقة على كل من الملفات والمجلدات، ويجب على المجلدات أن تقوم بجمع محتوياتها بشكل متكرر. يجعل نمط التركيب (Composite Pattern) هذا الأمر سلساً من خلال منح كل من الأوراق (الملفات) والمكونات (المجلدات) نفس الواجهة.

<?php
interface FileSystemItem {
    public function getName(): string;
    public function getSize(): int;
}

class File implements FileSystemItem {
    public function __construct(
        private string $name,
        private int $size
    ) {}
    
    public function getName(): string {
        return $this->name;
    }
    
    public function getSize(): int {
        return $this->size;
    }
}

class Folder implements FileSystemItem {
    private array $items = [];
    
    public function __construct(private string $name) {}
    
    public function getName(): string {
        return $this->name;
    }
    
    public function add(FileSystemItem $item): void {
        $this->items[] = $item;
    }
    
    public function getSize(): int {
        $total = 0;
        foreach ($this->items as $item) {
            $total += $item->getSize();
        }
        return $total;
    }
}

الآن يمكنك بناء هياكل شجرية والتعامل معها بشكل موحد:

<?php
$docs = new Folder("Documents");
$docs->add(new File("resume.pdf", 250));
$docs->add(new File("cover.docx", 50));

$images = new Folder("Images");
$images->add(new File("photo.jpg", 1500));

$root = new Folder("Root");
$root->add($docs);
$root->add($images);
$root->add(new File("readme.txt", 10));

echo $root->getSize();

الناتج:

يستدعي كود العميل getSize() دون الاهتمام بما إذا كان يتعامل مع ملف واحد أو بنية مجلدات متداخلة بعمق. يعالج النمط التكرار داخلياً، مما يجعل التعامل مع الهياكل الهرمية المعقدة أمراً سهلاً.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام للهيكل التنظيمي باستخدام نمط التركيب (Composite Pattern). تمتلك الشركات هيكلاً هرمياً حيث يمكن للأقسام أن تحتوي على موظفين وأقسام فرعية أخرى — وهو هيكل شجري مثالي حيث تريد حساب الإجماليات بشكل موحد عبر المؤسسة بأكملها.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر أربعة ملفات:

OrganizationUnit.php — قم بتعريف واجهة OrganizationUnit التي سيقوم كل من الموظفين الأفراد والأقسام بتنفيذها. يجب أن تحتوي على طريقتين (methods): getName(): string و getSalary(): int. تسمح لك هذه الواجهة المشتركة بمعاملة الموظفين المنفردين والأقسام بأكملها بنفس الطريقة عند حساب التكاليف.
Employee.php — قم بتضمين واجهة OrganizationUnit وإنشاء فئة Employee التي تقوم بتنفيذها. الموظف هو عقدة ورقية (leaf node) في شجرة مؤسستك — لديهم اسم وراتب ولكن لا يمكنهم احتواء وحدات أخرى. استخدم خاصية الترويج في المنشئ (constructor promotion) لقبول الاسم والراتب، وقم بتنفيذ كلتا طريقتي الواجهة.
Department.php — قم بتضمين واجهة OrganizationUnit وإنشاء فئة Department التي تقوم بتنفيذها. القسم هو مركب (composite) يمكن أن يحتوي على موظفين وأقسام أخرى. يجب أن يقوم القسم الخاص بك بـ:
- قبول اسم في المنشئ الخاص به
- امتلاك طريقة add(OrganizationUnit $unit): void لإضافة موظفين أو أقسام فرعية
- تنفيذ getSalary() لإرجاع إجمالي رواتب جميع الوحدات التي يحتوي عليها (جمع كل شيء بالداخل بشكل متكرر/recursively)
main.php — قم بتضمين ملفات Employee و Department. ستتلقى مدخلاً واحداً: سلسلة JSON تمثل هيكل المؤسسة.
سيكون تنسيق JSON على النحو التالي:
```
{"Engineering": [{"name": "Alice", "salary": 80000}, {"name": "Bob", "salary": 75000}], "Sales": [{"name": "Carol", "salary": 65000}]}
```
كل مفتاح هو اسم قسم، وقيمته هي مصفوفة من الموظفين مع أسمائهم ورواتبهم.

قم بإنشاء Department جذري يسمى "Company". لكل قسم في JSON، قم بإنشاء Department، وأضف موظفيه، ثم أضف ذلك القسم إلى Company. أخيراً، قم بطباعة إجمالي راتب الشركة بهذا التنسيق:

Total Salary: [amount]

تكمن روعة نمط التركيب (Composite Pattern) في أن استدعاء getSalary() على قسم Company يحسب تلقائياً المجموع عبر جميع الأقسام والموظفين المتداخلين — لا يحتاج كود العميل إلى معرفة الهيكل الداخلي.

ورقة مرجعية

يُعد نمط التركيب (Composite Pattern) نمط تصميم هيكلي يقوم بتركيب الكائنات في هياكل شجرية ويسمح بالتعامل مع الكائنات الفردية والمجموعات بشكل موحد.

إنه مثالي للتسلسلات الهرمية (جزء من كل) حيث تريد نفس الواجهة لكل من العقد الطرفية (leaf nodes) والعقد المركبة (composite nodes).

المكونات الرئيسية

واجهة المكون (Component Interface) — تحدد العمليات المشتركة لكل من الأوراق (leaves) والمركبات (composites)
الورقة (Leaf) — تمثل الكائنات الفردية التي لا يمكنها احتواء كائنات أخرى
المركب (Composite) — يحتوي على أبناء (أوراق أو مركبات أخرى) وينفذ العمليات عن طريق تفويضها للأبناء

مثال: نظام الملفات

<?php
interface FileSystemItem {
    public function getName(): string;
    public function getSize(): int;
}

class File implements FileSystemItem {
    public function __construct(
        private string $name,
        private int $size
    ) {}
    
    public function getName(): string {
        return $this->name;
    }
    
    public function getSize(): int {
        return $this->size;
    }
}

class Folder implements FileSystemItem {
    private array $items = [];
    
    public function __construct(private string $name) {}
    
    public function getName(): string {
        return $this->name;
    }
    
    public function add(FileSystemItem $item): void {
        $this->items[] = $item;
    }
    
    public function getSize(): int {
        $total = 0;
        foreach ($this->items as $item) {
            $total += $item->getSize();
        }
        return $total;
    }
}

الاستخدام

<?php
$docs = new Folder("Documents");
$docs->add(new File("resume.pdf", 250));
$docs->add(new File("cover.docx", 50));

$images = new Folder("Images");
$images->add(new File("photo.jpg", 1500));

$root = new Folder("Root");
$root->add($docs);
$root->add($images);
$root->add(new File("readme.txt", 10));

echo $root->getSize(); // 1810

يستدعي العميل getSize() بشكل موحد على كل من الملفات والمجلدات. يتعامل المركب مع التكرار (recursion) داخلياً، مما يجعل التعامل مع التسلسلات الهرمية المعقدة أمراً بسيطاً.

جرّب بنفسك

<?php
require_once 'Employee.php';
require_once 'Department.php';

// قراءة مدخلات JSON
$input = trim(fgets(STDIN));
$data = (array)json_decode($input, true);

// TODO: إنشاء قسم جذري يسمى "Company"

// TODO: المرور عبر كل قسم في بيانات JSON
// لكل قسم:
//   - إنشاء كائن قسم (Department) جديد
//   - إضافة كل موظف إلى ذلك القسم
//   - إضافة القسم إلى الشركة (Company)

// TODO: طباعة إجمالي الرواتب بالتنسيق التالي: Total Salary: [amount]

?>