研磨设计模式之 桥接模式-2
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研磨设计模式之 桥接模式-2
Wei911 发表于1年前
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研磨设计模式之 桥接模式-2

2  解决方案

2.1  桥接模式来解决

        用来解决上述问题的一个合理的解决方案,就是使用桥接模式。那么什么是桥接模式呢?

(1)桥接模式定义
         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。

 

(2)应用桥接模式来解决的思路
        仔细分析上面的示例,根据示例的功能要求,示例的变化具有两个纬度,一个纬度是抽象的消息这边,包括普通消息、加急消息和特急消息,这几个抽象的消息本身就具有一定的关系,加急消息和特急消息会扩展普通消息;另一个纬度在具体的消息发送方式上,包括站内短消息、Email和手机短信息,这几个方式是平等的,可被切换的方式。这两个纬度一共可以组合出9种不同的可能性来,它们的关系如下图5所示:


                               图5  发送消息的可能性的组合示意图

        现在出现问题的根本原因,就在于消息的抽象和实现是混杂在一起的,这就导致了,一个纬度的变化,会引起另一个纬度进行相应的变化,从而使得程序扩展起来非常困难。
        要想解决这个问题,就必须把这两个纬度分开,也就是将抽象部分和实现部分分开,让它们相互独立,这样就可以实现独立的变化,使扩展变得简单。
        桥接模式通过引入实现的接口,把实现部分从系统中分离出去;那么,抽象这边如何使用具体的实现呢?肯定是面向实现的接口来编程了,为了让抽象这边能够很方便的与实现结合起来,把顶层的抽象接口改成抽象类,在里面持有一个具体的实现部分的实例。
        这样一来,对于需要发送消息的客户端而言,就只需要创建相应的消息对象,然后调用这个消息对象的方法就可以了,这个消息对象会调用持有的真正的消息发送方式来把消息发送出去。也就是说客户端只是想要发送消息而已,并不想关心具体如何发送。


2.2  模式结构和说明

        桥接模式的结构如图6所示:

 

                                    图6  桥接模式的结构示意图
Abstraction:
        抽象部分的接口。通常在这个对象里面,要维护一个实现部分的对象引用,在抽象对象里面的方法,需要调用实现部分的对象来完成。这个对象里面的方法,通常都是跟具体的业务相关的方法。
RefinedAbstraction:
        扩展抽象部分的接口,通常在这些对象里面,定义跟实际业务相关的方法,这些方法的实现通常会使用Abstraction中定义的方法,也可能需要调用实现部分的对象来完成。
Implementor:
        定义实现部分的接口,这个接口不用和Abstraction里面的方法一致,通常是由Implementor接口提供基本的操作,而Abstraction里面定义的是基于这些基本操作的业务方法,也就是说Abstraction定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
ConcreteImplementor:
        真正实现Implementor接口的对象。


2.3  桥接模式示例代码

(1)先看看Implementor接口的定义,示例代码如下:

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/**
  * 定义实现部分的接口,可以与抽象部分接口的方法不一样
  */
public  interface  Implementor {
     /**
      * 示例方法,实现抽象部分需要的某些具体功能
      */
     public  void  operationImpl();
}
(2)再看看Abstraction接口的定义,注意一点,虽然说是接口定义,但其实是实现成为抽象类。示例代码如下:
  
  
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/**
  * 定义抽象部分的接口
  */
public  abstract  class  Abstraction {
     /**
      * 持有一个实现部分的对象
      */
     protected  Implementor impl;
     /**
      * 构造方法,传入实现部分的对象
      * @param impl 实现部分的对象
      */
     public  Abstraction(Implementor impl){
         this .impl = impl;
     }
     /**
      * 示例操作,实现一定的功能,可能需要转调实现部分的具体实现方法
      */
     public  void  operation() {
         impl.operationImpl();
     }
}
(3)该来看看具体的实现了,示例代码如下:
  
  
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/**
  * 真正的具体实现对象
  */
public  class  ConcreteImplementorA implements Implementor {
     public  void  operationImpl() {
         //真正的实现
     }
}
另外一个实现,示例代码如下:
  
  
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/**
  * 真正的具体实现对象
  */
public  class  ConcreteImplementorB implements Implementor {
     public  void  operationImpl() {
         //真正的实现
     }
}
(4)最后来看看扩展Abstraction接口的对象实现,示例代码如下:
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/**
  * 扩充由Abstraction定义的接口功能
  */
public  class  RefinedAbstraction extends Abstraction {
     public  RefinedAbstraction(Implementor impl) {
         super(impl);
     }
     /**
      * 示例操作,实现一定的功能
      */
     public  void  otherOperation(){
         //实现一定的功能,可能会使用具体实现部分的实现方法,
         //但是本方法更大的可能是使用Abstraction中定义的方法,
         //通过组合使用Abstraction中定义的方法来完成更多的功能
     }
}

 

2.4  使用桥接模式重写示例

        学习了桥接模式的基础知识过后,该来使用桥接模式重写前面的示例了。通过示例,来看看使用桥接模式来实现同样的功能,是否能解决“既能方便的实现功能,又能有很好的扩展性”的问题。
        要使用桥接模式来重新实现前面的示例,首要任务就是要把抽象部分和实现部分分离出来,分析要实现的功能,抽象部分就是各个消息的类型所对应的功能,而实现部分就是各种发送消息的方式。
        其次要按照桥接模式的结构,给抽象部分和实现部分分别定义接口,然后分别实现它们就可以了。
1:从简单功能开始
        从相对简单的功能开始,先实现普通消息和加急消息的功能,发送方式先实现站内短消息和Email这两种。 
        使用桥接模式来实现这些功能的程序结构如图7所示


                      图7  使用桥接模式来实现简单功能示例的程序结构示意图
 还是看看代码实现,会更清楚一些。
(1)先看看实现部分定义的接口,示例代码如下:

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/**
  * 实现发送消息的统一接口
  */
public  interface  MessageImplementor {
     /**
      * 发送消息
      * @param message 要发送的消息内容
      * @param toUser 消息发送的目的人员
      */
     public  void  send(String message,String toUser);
}

(2)再看看抽象部分定义的接口,示例代码如下:

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/**
  * 抽象的消息对象
  */
public  abstract  class  AbstractMessage {
     /**
      * 持有一个实现部分的对象
      */
     protected  MessageImplementor impl;
     /**
      * 构造方法,传入实现部分的对象
      * @param impl 实现部分的对象
      */
     public  AbstractMessage(MessageImplementor impl){
         this .impl = impl;
     }
     /**
      * 发送消息,转调实现部分的方法
      * @param message 要发送的消息内容
      * @param toUser 消息发送的目的人员
      */
     public  void  sendMessage(String message,String toUser){
         this .impl.send(message, toUser);
     }  
}

(3)看看如何具体的实现发送消息,先看站内短消息的实现吧,示例代码如下:

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/**
  * 以站内短消息的方式发送消息
  */
public   class  MessageSMS implements MessageImplementor{
     public  void  send(String message, String toUser) {
         System. out .println( "使用站内短消息的方式,发送消息'"
+message+ "'给" +toUser);
     }
}

再看看Email方式的实现,示例代码如下:

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/**
  * 以Email的方式发送消息
  */
public  class  MessageEmail implements MessageImplementor{
     public  void  send(String message, String toUser) {
         System. out .println( "使用Email的方式,发送消息'"
                                +message+ "'给" +toUser);
     }
}

(4)接下来该看看如何扩展抽象的消息接口了,先看普通消息的实现,示例代码如下:

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public  class  CommonMessage extends AbstractMessage{
     public  CommonMessage(MessageImplementor impl) {
         super(impl);
     }
     public  void  sendMessage(String message, String toUser) {
         //对于普通消息,什么都不干,直接调父类的方法,把消息发送出去就可以了
         super.sendMessage(message, toUser);
     }  
}

再看看加急消息的实现,示例代码如下:

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public  class  UrgencyMessage extends AbstractMessage{
     public  UrgencyMessage(MessageImplementor impl) {
         super(impl);
     }
     public  void  sendMessage(String message, String toUser) {
         message = "加急:" +message;
         super.sendMessage(message, toUser);
     }
     /**
      * 扩展自己的新功能:监控某消息的处理过程
      * @param messageId 被监控的消息的编号
      * @return 包含监控到的数据对象,这里示意一下,所以用了Object
      */
     public  Object watch(String messageId) {
         //获取相应的数据,组织成监控的数据对象,然后返回      
         return  null ;
     }  
}

 

2:添加功能
        看了上面的实现,发现使用桥接模式来实现也不是很困难啊,关键得看是否能解决前面提出的问题,那就来添加还未实现的功能看看,添加对特急消息的处理,同时添加一个使用手机发送消息的方式。该怎么实现呢?
        很简单,只需要在抽象部分再添加一个特急消息的类,扩展抽象消息就可以把特急消息的处理功能加入到系统中了;对于添加手机发送消息的方式也很简单,在实现部分新增加一个实现类,实现用手机发送消息的方式,也就可以了。
        这么简单?好像看起来完全没有了前面所提到的问题。的确如此,采用桥接模式来实现过后,抽象部分和实现部分分离开了,可以相互独立的变化,而不会相互影响。因此在抽象部分添加新的消息处理,对发送消息的实现部分是没有影响的;反过来增加发送消息的方式,对消息处理部分也是没有影响的。
(1)接着看看代码实现,先看看新的特急消息的处理类,示例代码如下:

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public  class  SpecialUrgencyMessage extends  AbstractMessage{
     public  SpecialUrgencyMessage(MessageImplementor impl) {
         super (impl);
     }
     public  void  hurry(String messageId) {
         //执行催促的业务,发出催促的信息
     }
     public  void  sendMessage(String message, String toUser) {
         message = "特急:" +message;
         super .sendMessage(message, toUser);
         //还需要增加一条待催促的信息
     }
}

(2)再看看使用手机短消息的方式发送消息的实现,示例代码如下:

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/**
  * 以手机短消息的方式发送消息
  */
public   class  MessageMobile implements  MessageImplementor{
     public  void  send(String message, String toUser) {
         System.out.println( "使用手机短消息的方式,发送消息'"
+message+ "'给" +toUser);
     }
}

 

3:测试一下功能

        看了上面的实现,可能会感觉得到,使用桥接模式来实现前面的示例过后,添加新的消息处理,或者是新的消息发送方式是如此简单,可是这样实现,好用吗?写个客户端来测试和体会一下,示例代码如下:

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public  class  Client {
     public  static  void  main(String[] args) {
         //创建具体的实现对象
         MessageImplementor impl = new  MessageSMS();
         //创建一个普通消息对象
         AbstractMessage m = new  CommonMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );      
         //创建一个紧急消息对象
         m = new  UrgencyMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );      
         //创建一个特急消息对象
         m = new  SpecialUrgencyMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );
         
         //把实现方式切换成手机短消息,然后再实现一遍
         impl = new  MessageMobile();
         m = new  CommonMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );
         m = new  UrgencyMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );
         m = new  SpecialUrgencyMessage(impl);
         m.sendMessage( "请喝一杯茶" , "小李" );
     }
}

运行结果如下:

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使用站内短消息的方式,发送消息 '请喝一杯茶' 给小李
使用站内短消息的方式,发送消息 '加急:请喝一杯茶' 给小李
使用站内短消息的方式,发送消息 '特急:请喝一杯茶' 给小李
使用手机短消息的方式,发送消息 '请喝一杯茶' 给小李
使用手机短消息的方式,发送消息 '加急:请喝一杯茶' 给小李
使用手机短消息的方式,发送消息 '特急:请喝一杯茶' 给小李

 

        前面三条是使用的站内短消息,后面三条是使用的手机短消息,正确的实现了预期的功能。看来前面的实现应该是正确的,能够完成功能,且能灵活扩展。 

 

 

 

 

 未完待续 

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