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java23中设计模式——结构模式——Bridge(桥接)

邓竣
 邓竣
发布于 2016/03/31 10:47
字数 2163
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桥接模式的意图是将抽象于抽象方法的实现相互分离来实现解耦,

以便二者可以互相独立的变化,

实际上,蜡笔和毛笔的关键一个区别就在于笔和颜色是否能够分离。【GOF95】桥梁模式的用意是"将抽象化 (Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化"。关键就在于能否脱耦。蜡笔的颜色和蜡笔本身是分不 开的,所以就造成必须使用36支色彩、大小各异的蜡笔来绘制图画。而毛笔与颜料能够很好的脱耦,各自独立变化,便简化了操作。在这里,抽象层面的概念 是:"毛笔用颜料作画",而在实现时,毛笔有大中小三号,颜料有红绿蓝等12种,于是便可出现3×12种组合。每个参与者(毛笔与颜料)都可以在自己的自 由度上随意转换。


蜡笔由于无法将笔与颜色分离,造成笔与颜色两个自由度无法单独变化,使得只有创建36种对象才能完成任务。Bridge 模式将继承关系转换为组合关系,从而降低了系统间的耦合,减少了代码编写量。但这仅仅是Bridge模式带来的众多好处的一部分,

【GOF95】在提出桥梁模式的时候指出,桥梁模式的用意是"将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化"。这句话有三个关键词,也就是抽象化、实现化和脱耦。


抽象化


存在于多个实体中的共同的概念性联系,就是抽象化。作为一个过程,抽象化就是忽略一些信息,从而把不同的实体当做同样的实体对待【LISKOV94】。


实现化


抽象化给出的具体实现,就是实现化。


脱耦将查询结果封装成对象


所谓耦合,就是两个实体的行为的某种强关联。而将它们的强关联去掉,就是耦合的解脱,或称脱耦。在这里,脱耦是指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聚合关系,就是将它们之间的强关联改换成为弱关联。因此,桥梁模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用组合/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。这就是桥梁模式的用意。



桥梁模式【GOF95】是对象的结构模式,又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。


下图所示就是一个实现了桥梁模式的示意性系统的结构图。




可以看出,这个系统含有两个等级结构,也就是:


由抽象化角色和修正抽象化角色组成的抽象化等级结构。

由实现化角色和两个具体实现化角色所组成的实现化等级结构。

桥梁模式所涉及的角色有:


抽象化(Abstraction)角色:抽象化给出的定义,并保存一个对实现化对象的引用。

修正抽象化(Refined Abstraction)角色:扩展抽象化角色,改变和修正父类对抽象化的定义。

实现化(Implementor)角色:这个角色给出实现化角色的接口,但不给出具体的实现。必须指出的是,这个接口不一定和抽象化角色的接口定义相同,实际上,这两个接口可以非常不一样。实现化角色应当只给出底层操作,而抽象化角色应当只给出基于底层操作的更高一层的操作。

具体实现化(Concrete Implementor)角色:这个角色给出实现化角色接口的具体实现。



Boy类要追求MM类,通过赠送不同类型的礼物:warm和wild型,具体礼物有Flower和Ring。


代码:


//Gift抽象类,含有对GiftIml的一个引用变量


public class Gift {

    protected GiftImpl impl;

}


public class WarmGift extends Gift{

    public WarmGift(GiftImpl impl) {

        this.impl = impl;

    }

}


public class WildGift extends Gift {

    public WildGift(Ring ring) {

        this.impl = impl;

    }

}


//GiftIml类,表示具体的礼物类


public class GiftImpl {

}


public class Flower extends GiftImpl {

}


public class Ring extends GiftImpl {

}


//MM类,表示一个美眉


public class MM {

    private String name;

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

}


//Boy类,追求MM的男孩


public class Boy {

    private String name;

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public void pursue(MM mm) {

        //Gift g = new WarmGift(new Flower());

        Gift g = new WildGift(new Ring());

        //give(g, mm);

    }

    public void give(Gift g, MM mm) {

    }

}


解释:


Gift g = new WildGift(new Ring());


这样就可以实现不同类型礼物和具体礼物之间的组合啦~


Bridge模式的概念 

Bridge模式是构造型的设计模式之一。Bridge模式基于类的最小设计原则,通过使用封装,聚合以及继承等行为来让不同的类承担不同的责任。它的主要特点是把抽象(abstraction)与行为实现(implementation)分离开来,从而可以保持各部分的独立性以及应对它们的功能扩展。


 


意图:将一组实现与另一组使用他们的对象分离


问题:一个抽象类 的派生类 必须使用多个实现 ,但出现类数量增长


尽量用最简单的例子来说明:我来小的时候画图,画图,画三角形,长方形,还有不同颜色的铅笔来填色,要完成这样一个简单的任务。


假如我们为每种形状设计一个类,每种颜色设计一种类,那图案的种类将是恐怖级的,假如有十种图形,十种颜色,将会出现一百种组合,要能表示所有的图案,将至少要一百个类。


Bridge模式可以很好的解决这类问题。

将查询结果封装成对象


Client 

    Bridge模式的使用者

Abstraction 

    抽象类接口(接口或抽象类)

    维护对行为实现(Implementor)的引用

Refined Abstraction 

    Abstraction子类

Implementor 

    行为实现类接口 (Abstraction接口定义了基于Implementor接口的更高层次的操作)

ConcreteImplementor 

    Implementor子类


把象和实现分离开来,把填充颜色的行为抽象为一个接口:


 


 //填充颜色行为抽象成接口


public interface FixColor {

        public void daub();      //涂上颜色方法

}


//涂上绿色颜色

public class FixGreen implements FixColor{

    public void daub(){

      System.out.println("daub green");

    }


}


 


public class FixRed implements FixColor{

    public void daub(){

          System.out.println("daub red");

        }


}


 


//抽象形装  填充颜色属性和 着色方法

public abstract class  Shape {

     FixColor oneColor; 

     public   abstract   void doColor();

}


 


public class Circle extends Shape{

      public void setColer(FixColor fixcolor ){

         this.oneColor=fixcolor;

      }

      public void  doColor(){

         oneColor.daub();         //涂上一种颜色

      }


}


别的图形省略........


 


public class Cilent {

    public static void main(String[] args){

        Circle circle= new Circle();

        FixGreen green =new  FixGreen();

        circle.setColer(green);

        

        circle.doColor();


 


    }

}


桥接模式关键是把抽象与行为实现相分离,动态结合。


桥接模式是一种结构型模式,它主要应对的是:由于实际的需要,某个类具有两个或两个以上的维度变化,如果只是用继承将无法实现这种需要,或者使得设计变得相当臃肿。


      桥接模式的做法是把变化部分抽象出来,使变化部分与主类分离开来,从而将多个维度的变化彻底分离。最后,提供一个管理类来组合不同维度上的变化,通过这种组合来满足业务的需要。


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