组合模式

本课属于 Coddy Dart 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 99 课，共 110 课。

组合模式让你可以统一处理单个对象和对象组。它将对象组合成树形结构，使单个元素和元素集合共用同一接口。这非常适合表示文件系统、组织结构图或 UI 组件等层级结构。

这种模式有两种类型的参与者：叶节点（没有子节点的独立对象）和 组合节点（包含其他组件的容器）。两者都实现了通用的组件接口：

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');
}

Folder 类可以包含 File 对象和其他 Folder 对象。对文件夹调用 getSize() 时，它会递归计算其中所有内容的总大小。客户端代码不需要知道自己处理的是单个文件还是整个文件夹层级，两者都能响应相同的方法。

挑战

简单

我们来使用组合模式构建一个组织架构系统吧！你将创建一种结构，让单个员工和部门（部门中包含员工和其他部门）都能以统一的方式处理，非常适合表示公司的层级结构。

你需要将代码组织到两个文件中：

organization.dart：这个文件包含组件接口，以及叶子类和组合类。创建一个抽象类 OrganizationUnit，其中包含一个 name getter、一个返回 int 的 getSalaryBudget() 方法，以及一个用于显示层级结构的 display([String indent = '']) 方法。创建一个实现 OrganizationUnit 的 Employee 类（叶子）。它应包含姓名和薪水，且 getSalaryBudget() 返回该员工的薪水。它的 display() 应打印 [indent]- [name] ($[salary])。接下来，创建一个同样实现 OrganizationUnit 的 Department 类（组合）。它应包含名称，并维护一个由 OrganizationUnit 子项组成的列表。添加一个 add() 方法，用于添加员工或子部门。它的 getSalaryBudget() 应递归地累加所有子项的预算。它的 display() 应打印 [indent]+ [name]/，然后显示每个子项，并增加缩进（添加两个空格）。
main.dart：导入组织架构文件，并构建公司结构。创建一个 Engineering 部门，其中包含两名员工：薪水为 80000 的 Alice 和薪水为 75000 的 Bob。创建一个 QA 部门，其中有一名员工：薪水为 65000 的 Carol。然后创建一个 Technology 部门，并将 Engineering 和 QA 都添加为子部门。在 Technology 部门上调用 display()，然后打印 Total Budget: $，后面跟上薪水预算总额。

组合模式的优势在于，Technology.getSalaryBudget() 会自动计算所有嵌套部门和员工的总额，客户端代码无需了解内部结构！

预期输出：

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

亲手试试

import 'organization.dart';

void main() {
  // TODO: 创建 Engineering 部门
  // TODO: 添加 Alice，工资为 80000
  // TODO: 添加 Bob，工资为 75000
  
  // TODO: 创建 QA 部门
  // TODO: 添加 Carol，工资为 65000
  
  // TODO: 创建 Technology 部门
  // TODO: 将 Engineering 和 QA 添加为子部门
  
  // TODO: 调用 Technology 部门的 display() 方法
  
  // TODO: 打印 "Total Budget: $"，后面接工资预算总额
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

面向对象编程中的所有课

自己练习： Dart 在线编译器