桥接模式

桥接(Bridge)是用于把抽象化与实现化解耦,使得二者可以独立变化。这种类型的设计模式属于结构型模式,它通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构,来实现二者的解耦。

这种模式涉及到一个作为桥接的接口,使得实体类的功能独立于接口实现类。这两种类型的类可被结构化改变而互不影响。

我们通过下面的实例来演示桥接模式(Bridge Pattern)的用法。其中,可以使用相同的抽象类方法但是不同的桥接实现类,来画出不同颜色的圆。

介绍

意图:将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立的变化。

主要解决:在有多种可能会变化的情况下,用继承会造成类爆炸问题,扩展起来不灵活。

何时使用:实现系统可能有多个角度分类,每一种角度都可能变化。

如何解决:把这种多角度分类分离出来,让它们独立变化,减少它们之间耦合。

关键代码:抽象类依赖实现类。

应用实例: 1、猪八戒从天蓬元帅转世投胎到猪,转世投胎的机制将尘世划分为两个等级,即:灵魂和肉体,前者相当于抽象化,后者相当于实现化。生灵通过功能的委派,调用肉体对象的功能,使得生灵可以动态地选择。 2、墙上的开关,可以看到的开关是抽象的,不用管里面具体怎么实现的。

优点: 1、抽象和实现的分离。 2、优秀的扩展能力。 3、实现细节对客户透明。

缺点:桥接模式的引入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。

使用场景: 1、如果一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性,避免在两个层次之间建立静态的继承联系,通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。 2、对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统,桥接模式尤为适用。 3、一个类存在两个独立变化的维度,且这两个维度都需要进行扩展。

注意事项:对于两个独立变化的维度,使用桥接模式再适合不过了。

实现

我们有一个作为桥接实现的 DrawAPI 接口和实现了 DrawAPI 接口的实体类 RedCircleGreenCircleShape 是一个抽象类,将使用 DrawAPI 的对象。BridgePatternDemo,我们的演示类使用 Shape 类来画出不同颜色的圆。

结构型模式:桥接模式

步骤 1

创建桥接实现接口。

DrawAPI.java

public interface DrawAPI { public void drawCircle(int radius, int x, int y); }

步骤 2

创建实现了 DrawAPI 接口的实体桥接实现类。

RedCircle.java

结构型模式:桥接模式

GreenCircle.java

结构型模式:桥接模式

步骤 3

使用 DrawAPI 接口创建抽象类 Shape

Shape.java

结构型模式:桥接模式

步骤 4

创建实现了 Shape 抽象类接口的实体类。

Circle.java

结构型模式:桥接模式

步骤 5

使用 Shape 和 DrawAPI 类画出不同颜色的圆。

BridgePatternDemo.java

结构型模式:桥接模式

步骤 6

执行程序,输出结果:

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]
Drawing Circle[  color: green, radius: 10, x: 100, 100]

再来理解一遍

 桥接模式即将抽象部分与它的实现部分分离开来,使他们都可以独立变化。

      桥接模式将继承关系转化成关联关系(一个维度持有另一个维度的引用它降低了类与类之间的耦合度,减少了系统中类的数量,也减少了代码量。

      将抽象部分与他的实现部分分离这句话不是很好理解,其实这并不是将抽象类与他的派生类分离,而是抽象类和它的派生类用来实现自己的对象。这样还是不能理解的话。我们就先来认清什么是抽象化,什么是实现化,什么是脱耦。

      抽象化:其概念是将复杂物体的一个或几个特性抽出去而只注意其他特性的行动或过程。在面向对象就是将对象共同的性质抽取出去而形成类的过程。

      实现化:针对抽象化给出的具体实现。它和抽象化是一个互逆的过程,实现化是对抽象化事物的进一步具体化。

      脱耦:脱耦就是将抽象化和实现化之间的耦合解脱开,或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联,将两个角色之间的继承关系改为关联关系。

      对于那句话:将抽象部分与他的实现部分分离套用《大话设计模式》里面的就是

实现系统可能有多个角度分类每一种角度都可能变化,

那么把这种多角度分类给分离出来让他们独立变化,减少他们之间耦合。

      桥接模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用关联关系(组合或者聚合关系)而不是继承关系,从而使两者可以相对独立地变化,这就是桥接模式的用意。

二、 模式结构

      下图是桥接模式的UML结构图:

结构型模式:桥接模式

      桥接模式主要包含如下几个角色:

      Abstraction:抽象类。 
      RefinedAbstraction:扩充抽象类(抽象类的具体类)。 
      Implementor:实现类接口。 
      ConcreteImplementor:具体实现类 。 

三、 模式实现

      模式场景我们就采用哪个画图的。其UML结构图如下

结构型模式:桥接模式

package bridge;

/**
 * 品牌
 */
public interface Brand {
    void sale();
}

package bridge;

public class AppleBrand implements Brand {

    @Override
    public void sale() {
        System.out.print("苹果品牌");
    }
}
package bridge;

public class ASUSBrand implements Brand {
    @Override
    public void sale() {
        System.out.print("华硕品牌");
    }
}
package bridge;

public class DellBrand implements Brand {
    @Override
    public void sale() {
        System.out.print("戴尔品牌");
    }
}
package bridge;

public class Computer {
    private Brand brand;

    public Computer(Brand brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public void sale() {
        brand.sale();
    }

}
package bridge;

public class BookComputer extends Computer {

    public BookComputer(Brand brand) {
        super(brand);
    }

    @Override
    public void sale() {
        super.sale();
        System.out.println("笔记本在销售");
    }
}
package bridge;

public class DeskComputer extends Computer {

    public DeskComputer(Brand brand) {
        super(brand);
    }

    @Override
    public void sale() {
        super.sale();
        System.out.println("台式机在销售");

    }
}
package bridge;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Computer AsusDeskComputer = new DeskComputer(new ASUSBrand());
        AsusDeskComputer.sale();

        Computer DellBookComputer = new BookComputer(new DellBrand());
        DellBookComputer.sale();

    }
}
 
结果:
华硕品牌台式机在销售

戴尔品牌笔记本在销售


桥接模式总结:

结构型模式:桥接模式

桥接模式使用场景: 

结构型模式:桥接模式

 

 

 

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