C# 設計模式：合成模式完整指南（五）— 圖形樹構建實戰範例

實戰：基本圖元與複合圖元構建複雜圖形樹

完整代碼實作

using System;
using System.Collections;

// 抽象構件
abstract class DrawingElement
{
    protected string name;
    public DrawingElement(string name) => this.name = name;
    public abstract void Display(int indent);
}

// 葉節點：基本圖元
class PrimitiveElement : DrawingElement
{
    public PrimitiveElement(string name) : base(name) { }
    public override void Display(int indent)
        => Console.WriteLine(new string('-', indent) + $" draw a {name}");
}

// 合成節點：複合圖元
class CompositeElement : DrawingElement
{
    private ArrayList elements = new ArrayList();
    public CompositeElement(string name) : base(name) { }

    public void Add(DrawingElement d) => elements.Add(d);
    public void Remove(DrawingElement d) => elements.Remove(d);

    public override void Display(int indent)
    {
        Console.WriteLine(new string('-', indent) + "+ " + name);
        foreach (DrawingElement c in elements)
            c.Display(indent + 2);
    }
}

// 客戶端測試
public class CompositeApp
{
    public static void Main()
    {
        // 建立樹結構
        CompositeElement root = new CompositeElement("Picture");
        root.Add(new PrimitiveElement("Red Line"));
        root.Add(new PrimitiveElement("Blue Circle"));
        root.Add(new PrimitiveElement("Green Box"));

        CompositeElement comp = new CompositeElement("Two Circles");
        comp.Add(new PrimitiveElement("Black Circle"));
        comp.Add(new PrimitiveElement("White Circle"));
        root.Add(comp);

        // 測試動態增刪
        PrimitiveElement l = new PrimitiveElement("Yellow Line");
        root.Add(l);
        root.Remove(l);

        // 遞歸顯示
        root.Display(1);
    }
}

執行結果

- Picture
-- draw a Red Line
-- draw a Blue Circle
-- draw a Green Box
-- + Two Circles
---- draw a Black Circle
---- draw a White Circle

核心優勢展現

• 統一介面：客戶端同樣呼叫 Display()，無需區分葉節點/合成節點
• 遞歸結構：CompositeElement.Display() 遞歸調用子元素 Display()
• 動態組合：運行時任意增刪子元素，結構靈活變化
• 開閉原則：新增圖元類型只需實作 DrawingElement，不修改既有代碼

與其他模式關聯

• 迭代器模式：遍歷合成結構
• 訪問者模式：對合成結構執行複雜操作
• 裝飾模式：動態為構件添加職責
• 享元模式：共享大量細粒度葉節點