C#组合模式（Composite Pattern）实例详解：构建企业部门结构

组合模式的核心目标

组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式，它将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。其核心目的是让用户对单个对象（叶子节点）和组合对象（容器节点）的使用保持一致性，无需区分它们是独立对象还是对象组合。

在本例中，我们将模拟一个公司的组织架构：

• 抽象公司类 (Company)：定义添加、删除、显示和业务履行等通用接口。
• 具体公司类 (ConcreteCompany)：作为容器，管理子节点，支持递归操作。
• 具体部门类 (FinanceDepartment/HRdepartment)：作为叶子节点，只实现具体业务，不支持添加子节点。

第1步：定义抽象组件基类 Company

这是组合结构的骨架。它定义了所有组件（无论是公司还是部门）都必须具备的功能：添加子项、移除子项、显示自身信息以及履行职责。对于叶子节点而言，这些方法可以是空实现或抛出异常，以保证接口的一致性。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
  public abstract class Company
  {
    protected string name;
    
    public Company(string name) 
    {
      this.name = name;
    }
    
    // 定义统一的操作接口
    public abstract void Add(Company c);
    public abstract void Remove(Company c);
    public abstract void Display(int depth);
    public abstract void LineOfDuty();
  }
}

第2步：实现容器节点 ConcreteCompany

ConcreteCompany 代表具有子节点的公司或部门。它内部维护了一个 List<Company> 集合来存储其直接下属。关键逻辑在于递归：
- Add/Remove：直接操作列表。
- Display：打印自身名称后，遍历并调用所有子节点的 Display 方法，深度加2，从而形成层级缩进效果。
- LineOfDuty：委托给所有子节点执行各自的具体业务。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
  public class ConcreteCompany:Company
  {
    private List<Company> children = new List<Company>();
    
    public ConcreteCompany(string name) 
      :base(name)
    {}
    
    public override void Add(Company c)
    {
      children.Add(c);
    }
    
    public override void Remove(Company c)
    {
      children.Remove(c);
    }
    
    public override void Display(int depth)
    {
      // 使用连字符表示层级深度
      Console.WriteLine(new String('-',depth)+name);
      foreach(Company component in children)
      {
        // 递归调用，深度增加
        component.Display(depth+2);
      }
    }
    
    public override void LineOfDuty()
    {
      foreach(Company component in children)
      {
        // 委托子节点执行具体职责
        component.LineOfDuty();
      }
    }
  }
}

第3步：实现叶子节点 FinanceDepartment

财务部门是具体的职能部门，没有下属机构。因此，在重写基类方法时：
- Add/Remove：留空，因为叶子节点不能有子节点。
- Display：仅打印自身名称和层级。
- LineOfDuty：输出具体的财务职能描述。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
  public class FinanceDepartment:Company
  {
    public FinanceDepartment(string name) : base(name) { }
    
    public override void Add(Company c)
    {
      // 叶子节点不支持添加子节点
    }
    
    public override void Remove(Company c)
    {
      // 叶子节点不支持移除子节点
    }
    
    public override void Display(int depth)
    {
      Console.WriteLine(new String('-',depth)+name);
    }
    
    public override void LineOfDuty()
    {
      Console.WriteLine("{0} 财务支付管理",name);
    }
  }
}

第4步：实现叶子节点 HRdepartment

人力资源部门的实现逻辑与财务部类似，同样作为叶子节点存在，只承担招聘培训管理的职责。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
  public class HRdepartment:Company
  {
    public HRdepartment(string name)
      :base(name)
    { }
    
    public override void Add(Company c)
    {
    }
    
    public override void Remove(Company c)
    {
    }
    
    public override void Display(int depth)
    {
      Console.WriteLine(new String('-',depth)+name);
    }
    
    public override void LineOfDuty()
    {
      Console.WriteLine("{0} 招聘培训管理",name);
    }
  }
}

第5步：构建结构并测试 Program.cs

在 Main 方法中，我们按照“北京总部 → 上海分公司 → 南京/杭州分部”的逻辑构建整个树形结构。最后调用根节点的 Display 方法，即可看到完整的层级打印结果；调用 LineOfDuty 则会执行所有下属单位的业务逻辑。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      // 1. 创建根节点：北京总共司
      ConcreteCompany root = new ConcreteCompany("北京总共司");
      root.Add(new HRdepartment("人力部"));
      root.Add(new FinanceDepartment("财务部"));
      
      // 2. 创建上海分公司及其下属
      ConcreteCompany comp = new ConcreteCompany("上海分公司");
      comp.Add(new HRdepartment("分工司人力部"));
      comp.Add(new FinanceDepartment("分公司财务部"));
      root.Add(comp); // 将上海分公司加入北京总部
      
      // 3. 创建南京分部并加入上海分公司
      ConcreteCompany comp1 = new ConcreteCompany("南京分部");
      comp1.Add(new HRdepartment("南京人力部"));
      comp1.Add(new FinanceDepartment("南京财务部"));
      comp.Add(comp1);
      
      // 4. 创建杭州分部并加入上海分公司
      ConcreteCompany comp2 = new ConcreteCompany("杭洲分部");
      comp2.Add(new HRdepartment("杭州人事部"));
      comp2.Add(new FinanceDepartment("杭州财务部"));
      comp.Add(comp2);
      
      // 5. 打印组织结构树
      root.Display(1);
      Console.ReadKey();
    }
  }
}

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