组合模式适用于树形结构的递归操作，通过Component、Leaf和Composite三类实现；为支持访问控制，可引入角色权限机制，在add/remove等操作中校验权限，如SecureComposite根据Role判断是否允许修改；为进一步解耦，可用装饰器模式（如AuthorizedComposite）将权限验证与业务逻辑分离，提升灵活性与可维护性。
在C++中，组合模式（Composite Pattern）常用于表示树形结构，比如文件系统、UI组件或组织架构。当需要对这类结构进行递归操作时，通常会结合访问控制机制来限制某些操作的权限，例如只允许特定角色创建或删除节点。
组合模式的基本结构
组合模式包含三个核心角色：
- Component：抽象基类，定义统一接口，可能包含添加、删除和获取子节点的方法。
- Leaf：叶子节点，不包含子节点，实现Component接口但部分操作为空或抛出异常。
- Composite：容器节点，可包含子节点，并实现递归遍历逻辑。
示例代码片段：
class Component {
public:
virtual ~Component() = default;
virtual void add(Component*) { /* 可选实现 */ }
virtual void remove(Component*) { /* 可选实现 */ }
virtual void operation() const = 0;
};
class Leaf : public Component {
public:
void operation() const override {
std::cout << "Leaf operation\n";
}
};
class Composite : public Component {
private:
std::vector> children;
public:
void add(Component c) override {
children.push_back(c);
}
void remove(Component* c) override {
children.erase(
std::remove(children.begin(), children.end(), c),
children.end()
);
}
void operation() const override {
for (const auto& child : children) {
child->operation();
}
}};
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递归操作中的访问控制
在真实场景中，并非所有用户都能自由修改结构。可以通过引入权限标记或上下文信息，在关键操作前进行检查。
一种方式是将访问逻辑封装在方法内部，根据调用者的角色决定是否执行操作：
- 使用枚举或字符串标识用户角色（如 Admin、User、Guest）。
- 在Composite的add/remove方法中加入权限判断。
- 抛出自定义异常或返回错误码表示拒绝操作。
扩展Composite类以支持访问控制：
enum class Role { GUEST, USER, ADMIN };
class SecureComposite : public Component {
private:
std::vector children;
Role role;
public:
explicit SecureComposite(Role r) : role(r) {}
void add(Component* c) override {
if (role != Role::ADMIN) {
throw std::runtime_error("Access denied: only admin can add");
}
children.push_back(c);
}
void remove(Component* c) override {
if (role != Role::ADMIN) {
throw std::runtime_error("Access denied: only admin can remove");
}
// 删除逻辑...
}
void operation() const override {
for (const auto& child : children) {
child->operation();
}
}};
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运行时动态控制与职责分离
若将权限判断直接写入业务类，可能导致职责混杂。更清晰的做法是引入策略模式或装饰器模式解耦验证逻辑。
例如，使用装饰器包装Composite对象：
class AuthorizedComposite : public Component {
private:
Composite* wrapped;
Role requiredRole;
Role userRole;
public:
AuthorizedComposite(Composite* w, Role req, Role usr)
: wrapped(w), requiredRole(req), userRole(usr) {}
void add(Component* c) override {
if (userRole >= requiredRole) {
wrapped->add(c);
} else {
throw std::runtime_error("Insufficient privileges");
}
}
void operation() const override {
wrapped->operation();
}};
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这种方式让原始类保持简洁，权限控制成为可插拔模块，便于测试和复用。
总结
组合模式天然适合递归操作，但在多用户或多权限场景下，需谨慎处理修改行为。通过在关键方法中嵌入访问检查，或利用装饰器隔离安全逻辑，可以有效实现受控的树结构管理。关键是避免将权限硬编码进数据结构本身，保持设计的灵活性和可维护性。
基本上就这些。
