PatternComposite

Pattern Composite - Army System

Демонстрация паттерна Composite (Компоновщик) на примере тактической RPG системы отрядов и армий.

---

🎯 Описание паттерна

Composite — структурный паттерн проектирования, который позволяет сгруппировать объекты в древовидную структуру, а затем работать с ними так, как будто это единичный объект.

Когда использовать:

Ситуация	Пример в играх
Объекты могут содержать другие объекты	Отряд → юниты
Клиент не должен различать простые и составные объекты	Приказ атаки для одного юнита и для целой армии
Нужна иерархическая структура	Дерево навыков, система папок файлов, UI компоненты

Плюсы и минусы

✅ Плюсы	❌ Минусы
Упрощает клиентский код (не нужно проверять типы)	Может сделать дизайн слишком общим
Легко добавлять новые типы компонентов	Усложняет ограничение типов в контейнере
Поддерживает принцип открытости/закрытости (OCP)

---

📐 Схема работы

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       Клиентский код                            │
│              Program.cs / любой игровой менеджер                │
└───────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘
                                │
                                ▼
                    ┌───────────────────────┐
                    │      «interface»      │
                    │      IGameEntity      │
                    ├───────────────────────┤
                    │ + TakeDamage(int)     │
                    │ + GetTotalHealth()    │
                    └───────────┬───────────┘
                                │
              ┌─────────────────┼─────────────────┐
              │                                   │
              ▼                                   ▼
 ┌─────────────────────────┐       ┌─────────────────────────────┐
 │          Unit           │       │            Group            │
 │      (Лист / Leaf)      │       │   (Контейнер / Composite)   │
 ├─────────────────────────┤       ├─────────────────────────────┤
 │     - Name : string     │       │  - _entities : List<IGame>  │
 │     - Health : int      │       ├─────────────────────────────┤
 ├─────────────────────────┤       │  + Add(IGameEntity)         │
 │   + TakeDamage(int)     │       │  + Remove(IGameEntity)      │
 │   + GetTotalHealth()    │       │  + TakeDamage(int)          │
 └─────────────────────────┘       │  + GetTotalHealth()         │
                                   └─────────────────────────────┘
                                                  │
                                                  │ содержит
                                                  ▼
                                         ┌─────────────────┐
                                         │ IGameEntity     │
                                         │ (рекурсия)      │
                                         └─────────────────┘

Древовидная структура примера:

Армия (Group)
├── Отряд "Мечники" (Group)
│ ├── Рыцарь (Unit, 100 HP)
│ ├── Солдат (Unit, 80 HP)
│ └── Солдат (Unit, 80 HP)
├── Отряд "Лучники" (Group)
│ ├── Лучник (Unit, 60 HP)
│ ├── Лучник (Unit, 60 HP)
│ └── Маг (Unit, 50 HP)
└── Герой "Паладин" (Unit, 150 HP)

---

📁 Структура проекта

PatternComposite/
│
├── Composite/
│ ├── IGameEntity.cs # Интерфейс для всех игровых сущностей
│ ├── Unit.cs # Листовой элемент (один юнит)
│ └── Group.cs # Контейнер (группа/отряд/армия)
├── Program.cs # Точка входа и демонстрация
└── README.md # Этот файл

Описание классов

Класс/Интерфейс	Роль в паттерне	Описание
IGameEntity	Component	Определяет общий интерфейс для всех элементов
Unit	Leaf	Листовой элемент, не может содержать других элементов
Group	Composite	Контейнер, может содержать другие IGameEntity
Program	Client	Работает с объектами через общий интерфейс

---

💻 Пример использования

// Создаем отряды
Group swordsmen = new Group();
swordsmen.Add(new Unit("Рыцарь", 100));
swordsmen.Add(new Unit("Солдат", 80));

Group archers = new Group();
archers.Add(new Unit("Лучник", 60));
archers.Add(new Unit("Маг", 50));

// Создаем армию и добавляем в нее отряды
Group army = new Group();
army.Add(swordsmen);
army.Add(archers);

// Наносим урон по всей армии (рекурсивно)
army.TakeDamage(30);

// Получаем общее здоровье
int totalHealth = army.GetTotalHealth();

Пример вывода

Общее здоровье армии: 370

Наносим 30 урона по всей армии:

Юнит Рыцарь получил 30 урона. Осталось здоровья: 70
Юнит Солдат получил 30 урона. Осталось здоровья: 50
Юнит Лучник получил 30 урона. Осталось здоровья: 30
Юнит Маг получил 30 урона. Осталось здоровья: 20

Общее здоровье армии: 170

---

🚀 Расширение паттерна

1. Добавление новых типов урона (Strategy + Composite)

public enum DamageType
{
    Physical,
    Fire,
    Ice,
    Poison
}

public interface IGameEntity
{
    void TakeDamage(int damage, DamageType type = DamageType.Physical);
    int GetTotalHealth();
}

// Unit.cs
public void TakeDamage(int damage, DamageType type)
{
    int actualDamage = type switch
    {
        DamageType.Fire => damage * 2,   // Уязвимость к огню
        DamageType.Ice => damage / 2,     // Сопротивление холоду
        _ => damage
    };
    Health = Math.Max(0, Health - actualDamage);
}

2. Добавление баффов/дебаффов (Decorator + Composite)

public class BuffedUnit : IGameEntity
{
    private readonly IGameEntity _entity;
    private readonly int _damageReduction;
    
    public BuffedUnit(IGameEntity entity, int damageReduction)
    {
        _entity = entity;
        _damageReduction = damageReduction;
    }
    
    public void TakeDamage(int damage)
    {
        int reducedDamage = Math.Max(1, damage - _damageReduction);
        _entity.TakeDamage(reducedDamage);
    }
    
    public int GetTotalHealth() => _entity.GetTotalHealth();
}

3. Поиск юнитов в группе (Visitor + Composite)

public interface IGameEntityVisitor
{
    void Visit(Unit unit);
    void Visit(Group group);
}

public class HealVisitor : IGameEntityVisitor
{
    private readonly int _healAmount;
    
    public HealVisitor(int healAmount) => _healAmount = healAmount;
    
    public void Visit(Unit unit) => unit.Heal(_healAmount);
    public void Visit(Group group) { } // Группа обрабатывается отдельно
}

// В классе Group
public void Accept(IGameEntityVisitor visitor)
{
    visitor.Visit(this);
    foreach (var entity in _entities)
    {
        if (entity is Unit unit)
            visitor.Visit(unit);
        else if (entity is Group group)
            group.Accept(visitor);
    }
}

4. Ленивая инициализация (для больших групп)

public class LazyGroup : IGameEntity
{
    private List<IGameEntity> _entities;
    private readonly Func<List<IGameEntity>> _loader;
    
    public LazyGroup(Func<List<IGameEntity>> loader)
    {
        _loader = loader;
    }
    
    private void EnsureLoaded()
    {
        if (_entities == null)
            _entities = _loader();
    }
    
    public void TakeDamage(int damage)
    {
        EnsureLoaded();
        foreach (var entity in _entities)
            entity.TakeDamage(damage);
    }
    
    public int GetTotalHealth()
    {
        EnsureLoaded();
        return _entities.Sum(e => e.GetTotalHealth());
    }
}

---

📚 Связанные паттерны

Паттерн	Связь с Composite
Decorator	Часто используется вместе с Composite для добавления поведения
Visitor	Позволяет выполнять операции над сложной структурой Composite
Iterator	Используется для обхода дерева Composite
Flyweight	Позволяет разделять общее состояние между листьями

---

👨‍💻 Автор

Vladimir Vaize | GitHub | Telegram Channel

---

⭐ Если этот проект был полезен, поставьте звезду на GitHub!