1. Composite and Iterator
Design Patterns
2014/06/05
vicall@Qlync Inc.

2. Composite
⺫⽬目的
將物件組織成樹狀結構，『部分-全體』層級關係，讓外
界以⼀一致性的⽅方式對待個別物件和整體物件。
動機
⽅方便處理『基本物件』及『複合物件』。
時機
想表達出『部分-全體』的物件關係時。
想讓客⼾戶碼⽏毋需考慮基本物件與複合物件之間的差異，能
以⼀一致的⽅方式處理複合結構裡的物件時。

3. Composite - 結構
!

4. Composite - 結構
!
• 宣告複合體內含物件之介⾯面。
• 替所有類別所共有的操作時做出合適的預設⾏行為。
• 宣告存取及管理⼦子節點的介⾯面。
• （選配）宣告存取⽗父節點的介⾯面；如果適當，也⼀一併實作之。

5. Composite - 結構
!
代表複合結構之終端物件。Leaf不會有⼦子節點。
定義基本物件的⾏行為。

6. Composite - 結構
!
定義含⼦子結構的節點之⾏行為。
儲存⼦子節點。
實作出Component之中與⼦子結構有關的介⾯面。

7. Composite - 結構
!
透過Component介⾯面操縱複合體的物件。

8. Composite - 參與者
Component
宣告複合體內含物件之介⾯面。
替所有類別所共有的操作時做出合適的預設⾏行為。
宣告存取及管理⼦子節點的介⾯面。
（選配）宣告存取⽗父節點的介⾯面；如果適當，也⼀一併實作之。
Leaf
代表複合結構之終端物件。Leaf不會有⼦子節點。
定義基本物件的⾏行為。
Composite
定義含⼦子結構的節點之⾏行為。
儲存⼦子節點。
實作出Component之中與⼦子結構有關的介⾯面。
Client
透過Component介⾯面操縱複合體的物件。

9. Composite - 效果（優缺點）
1. 定義包含基本物件和複合物件的類別階層
2. 簡化客⼾戶碼
3. 更容易添加新的Component類型（不需修改
Client）
4. 讓設計過於⼀一般化（Component型別限制）

10. Composite - 實作要點
1. ⽗父節點的reference。
⽅方便複合結構巡訪及管理
Maintenance in Add() and Remove()
2. 共⽤用Component。
節省空間
⼦子節點記錄多個⽗父節點
3. 極⼤大化Component介⾯面。
不讓Client確知所⾯面對的是Leaf or Composite
Component 涵蓋Leaf and Composite所有的操作

11. Composite - 實作要點
4. 宣告管理⼦子節點的操作。
安全性(safety) - Add()/Remove()只宣告於Composite
通透性(transparency) - Add()/Remove()同時宣告於Leaf
5. ⼦子節點的相對順序。
6. 以快取機制增進效率。

12. Composite - 物件結構
Iterator - 物件⾏行為

13. Iterator
⺫⽬目的
⽏毋需知曉聚合物件的內部細節，即可依序存取內含的每⼀一
個元素。
動機
⽅方便存取聚合物件
時機
即使對聚合物件內部結構⼀一無所知，仍可存取物件內容。
想以多種⽅方式巡訪聚合物件。
想以⼀一致介⾯面巡訪各種不同的聚合結構時（多型巡訪）。

14. Iterator - 結構

15. Iterator - 效果
1. 可提供多種巡訪⽅方式。
中序 iterator or 前序 iterator
2. Iterator可簡化Aggregate介⾯面。
Aggregate不必依照不同巡訪⽅方式做修改
3. 針對同⼀一聚合體，可以同時存在許多巡訪者駐⾜足其中。
Iterator物件會記載⾃自⼰己的巡訪狀態

16. Iterator - 實作要點
1. 誰來控制巡訪過程？
外部Iterator (Client -> Next())
內部Iterator (Ruby: array.each { |n| print n.to_s + " " } )
2. 誰來定義巡訪演算法？
Aggregate定義(cursor)
Iterator定義(若存取aggregate私有變數,可能違反封裝原則)
3. Iterator有多穩健(robust)？
Aggregate增減元素是否會影響巡訪過程？
4. 其他額外的Iterator操作。
Previous() - 倒退⼀一步
SkipTo() - 跳到滿⾜足某條件的元素位置

17. Iterator - 實作要點
5. 使⽤用C++的多型Iterator。
<ADD REFERENCE>
6. Iterator可以有存取特權。
存取Aggregate私有變數
Iterator特權存取動作置於protected區
7. 為Composite⽽而設的Iterator。
內部Iterator遞迴呼叫
前序/中序/後序/深度/廣度優先
8. Null Iterator。
⽅方便處理邊界條件
<ADD EXAMPLE>