简说设计模式——桥接模式

一、什么是桥接模式

  桥接模式,又叫桥梁模式,顾名思义,就是有座“桥”,那这座桥是什么呢?就是一条聚合线(下方UML图),比如我们下面会举的例子,手机有手机品牌和手机游戏等等,每个手机品牌都有多款游戏,那是不是二者之间就是聚合关系了,这是合成/聚合复用原则的体现,当我们发现类有多层继承时就可以考虑使用桥接模式,用聚合代替继承。

       桥接模式(Bridge),将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。UML结构图如下:

       其中,Abstraction为抽象化角色,定义出该角色的行为,同时保存一个对实现化角色的引用;Implementor是实现化角色,它是接口或者抽象类,定义角色必需的行为和属性;RefinedAbstraction为修正抽象化角色,引用实现化角色对抽象化角色进行修正;ConcreteImplementor为具体实现化角色,实现接口或抽象类定义的方法或属性。

       是不是感觉上面这段话很难懂,其实说简单点就是在Abstraction和Implementor之间架了一座桥(聚合线),这里体现了一个原则就是合成/聚合复用原则,具体看目录篇对基本原则的讲解及举例。下面放上模板代码。

    1. Abstraction抽象类

 1 public abstract class Abstraction {
 2 
 3     private Implementor imp;
 4 
 5     //约束子类必须实现该构造函数
 6     public Abstraction(Implementor imp) {
 7         this.imp = imp;
 8     }
 9     
10     public Implementor getImp() {
11         return imp;
12     }
13 
14     //自身的行为和属性
15     public void request() {
16         this.imp.doSomething();
17     }
18     
19 }

    2. Implementor抽象类

1 public abstract class Implementor {
2 
3     public abstract void doSomething();
4     public abstract void doAnything();
5     
6 }

    3. ConcreteImplementor

       这里可以编写多个具体实现类。

 1 public class ConcreteImplementorA extends Implementor {
 2 
 3     @Override
 4     public void doSomething() {
 5         System.out.println("具体实现A的doSomething执行");
 6     }
 7     
 8     @Override
 9     public void doAnything() {
10         System.out.println("具体实现A的doAnything执行");
11     }
12 }

    4. RefinedAbstraction

 1 public class RefinedAbstraction extends Abstraction {
 2 
 3     //覆写构造函数
 4     public RefinedAbstraction(Implementor imp) {
 5         super(imp);
 6     }
 7     
 8     //修正父类行为
 9     @Override
10     public void request() {
11         super.request();
12         super.getImp().doAnything();
13     }
14     
15 }

    5. Client客户端

1 public class Client {
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3     public static void main(String[] args) {
4         Implementor imp = new ConcreteImplementorA();
5         Abstraction abs = new RefinedAbstraction(imp);
6         abs.request();
7     }
8     
9 }

       运行结果如下:

二、桥接模式的应用

    1. 何时使用

  • 系统可能有多个角度分类,每一种角度都可能变化时

    2. 方法

  • 把这种角度分类分离出来,让它们单独变化,减少它们之间的耦合(合成/聚合复用原则)

    3. 优点

  • 抽象和实现分离。桥梁模式完全是为了解决继承的缺点而提出的设计模式
  • 优秀的扩展能力
  • 实现细节对客户透明。客户不用关心细节的实现,它已经由抽象层通过聚合关系完成了封装

    4. 缺点

  • 会增加系统的理解与设计难度。由于聚合关联关系建立在抽象层,要求开发者针对抽象进行设计与编程

    5. 使用场景

  • 不希望或不适用使用继承的场景
  • 接口或抽象类不稳定的场景
  • 重用性要求较高的场景

    6. 应用实例

  • 开关。我们可以看到的开关是抽象的,不用管里面具体怎么实现
  • 手机品牌与手机软件。两者间有一条聚合线,一个手机品牌可以有多个手机软件

    7. 注意事项

  • 不要一涉及继承就考虑该模式,尽可能把变化的因素封装到最细、最小的逻辑单元中,避免风险扩散
  • 当发现类的继承有n层时,可以考虑使用该模式

三、桥接模式的实现

       下面我们举一个例子,就拿上面说的手机品牌与手机软件为例,我们可以让手机既可以按照手机品牌来分类,也可以按手机软件来分类。由于实现的方式有多种,桥接模式的核心意图就是把这些实现独立出来,让它们各自地变化,这就使得没中实现的变化不会影响其他实现,从而达到应对变化的目的。

       UML图如下:

    1. 手机品牌抽象类

       桥梁的一头。

 1 public abstract class HandsetBrand {
 2 
 3     protected HandsetSoft soft;
 4     
 5     //设置手机软件
 6     public void setHandsetSoft(HandsetSoft soft) {
 7         this.soft = soft;
 8     }
 9     
10     //运行
11     public abstract void run();
12     
13 }

    2. 手机软件抽象类

       桥梁的另一头。两者通过一条聚合线连接,表示一个手机品牌可以有多个软件。

1 public abstract class HandsetSoft {
2 
3     public abstract void run();
4     
5 }

    3. 各类手机品牌

       这里写一个,多余的不再赘述。

1 public class HandsetBrandA extends HandsetBrand {
2 
3     @Override
4     public void run() {
5         soft.run();
6     }
7     
8 }

    4. 各类手机软件

       有游戏、通讯录等等,这里写一个,多余不再赘述。

1 public class HandsetGame extends HandsetSoft {
2 
3     @Override
4     public void run() {
5         System.out.println("运行手机游戏");
6     }
7 
8 }

    5. Client客户端

 1 public class Client {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4         HandsetBrand ab;
 5         
 6         //使用A品牌手机
 7         ab = new HandsetBrandA();
 8         System.out.println("A品牌手机:");
 9         
10         ab.setHandsetSoft(new HandsetGame());
11         ab.run();
12         
13         ab.setHandsetSoft(new HandsetAddressList());
14         ab.run();
15         
16         //分隔符
17         System.out.println("---------------");
18         
19         //使用B品牌手机
20         ab = new HandsetBrandB();
21         System.out.println("B品牌手机:");
22         
23         ab.setHandsetSoft(new HandsetGame());
24         ab.run();
25         
26         ab.setHandsetSoft(new HandsetAddressList());
27         ab.run();
28     }
29     
30 }

       运行结果如下:

       这样我现在如果想要增加一个功能,比如音乐播放器,那么只有增加这个类就可以了,不会影响到其他任何类,类的个数增加也只是一个;如果是要增加S品牌,只需要增加一个品牌的子类就可以了,个数也是一个,不会影响到其他类。这显然符合开放-封闭原则。

       而这里用到的合成/聚合复用原则是一个很有用处的原则,即优先使用对象的合成或聚合,而不是继承。究其原因是因为继承是一种强耦合的结构,父类变,子类就必须变。

 

       源码地址:https://gitee.com/adamjiangwh/GoF

 

posted @ 2018-05-09 21:56 JAdam 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏