【Java设计模式】Bridge模式:在Java中解耦抽象与实现

2024-08-28 14:36

本文主要是介绍【Java设计模式】Bridge模式:在Java中解耦抽象与实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 【Java设计模式】Bridge模式:在Java中解耦抽象与实现
    • 一、概述
    • 二、Bridge设计模式的别名
    • 三、Bridge设计模式的意图
    • 四、Bridge模式的详细解释及实际示例
    • 五、Java中Bridge模式的编程示例
    • 六、Bridge模式类图
    • 七、Java中何时使用Bridge模式
    • 八、Java中Bridge模式的实际应用
    • 九、Bridge模式的优点和权衡
    • 十、源码下载

【Java设计模式】Bridge模式:在Java中解耦抽象与实现

一、概述

在Java开发中,设计模式是提高代码质量和可维护性的重要工具。本文将介绍Bridge模式,它是一种结构型设计模式,用于解耦抽象与实现,增强软件系统的灵活性和可扩展性。

二、Bridge设计模式的别名

  • Handle/Body

三、Bridge设计模式的意图

Bridge设计模式是Java中的一种结构模式,它将抽象与其实现解耦,允许两者独立变化。该模式对于开发灵活和可扩展的软件系统至关重要。

四、Bridge模式的详细解释及实际示例

  1. 实际示例
    • 在Java中,Bridge模式常用于GUI框架、数据库驱动程序和设备驱动程序中。例如,一个通用遥控器(抽象)可以通过一致的接口操作各种电视品牌(实现)。
    • 想象一个通用遥控器(抽象)可以操作不同品牌和类型的电视(实现)。遥控器提供了一致的接口来执行诸如打开/关闭、更改频道和调整音量等操作。每个电视品牌或类型都有自己特定的这些操作的实现。通过使用Bridge模式,遥控器接口与电视实现解耦,允许遥控器与任何电视一起工作,无论其品牌或内部工作方式如何。这种分离允许添加新的电视型号而无需更改遥控器的代码,并且可以开发不同的遥控器来与同一组电视一起工作。
  2. 通俗解释
    • Bridge模式是关于优先使用组合而不是继承。实现细节从一个层次结构推到另一个具有单独层次结构的对象。
  3. 维基百科解释
    • Bridge模式是一种用于软件工程的设计模式,旨在“将抽象与其实现解耦,以便两者可以独立变化”。

五、Java中Bridge模式的编程示例

想象一下,你有一件武器可以有各种附魔,你需要将不同的武器与不同的附魔结合起来。你会如何处理这个问题?你会为每个武器创建多个副本,每个副本都有不同的附魔,还是会创建单独的附魔并根据需要将它们应用于武器?Bridge模式使你能够做到后者。

这里我们有Weapon层次结构:

public interface Weapon {void wield();void swing();void unwield();Enchantment getEnchantment();
}
public class Sword implements Weapon {private final Enchantment enchantment;public Sword(Enchantment enchantment) {this.enchantment = enchantment;}@Overridepublic void wield() {LOGGER.info("The sword is wielded.");enchantment.onActivate();}@Overridepublic void swing() {LOGGER.info("The sword is swung.");enchantment.apply();}@Overridepublic void unwield() {LOGGER.info("The sword is unwielded.");enchantment.onDeactivate();}@Overridepublic Enchantment getEnchantment() {return enchantment;}
}
public class Hammer implements Weapon {private final Enchantment enchantment;public Hammer(Enchantment enchantment) {this.enchantment = enchantment;}@Overridepublic void wield() {LOGGER.info("The hammer is wielded.");enchantment.onActivate();}@Overridepublic void swing() {LOGGER.info("The hammer is swung.");enchantment.apply();}@Overridepublic void unwield() {LOGGER.info("The hammer is unwielded.");enchantment.onDeactivate();}@Overridepublic Enchantment getEnchantment() {return enchantment;}
}

这里是单独的Enchantment层次结构:

public interface Enchantment {void onActivate();void apply();void onDeactivate();
}
public class FlyingEnchantment implements Enchantment {@Overridepublic void onActivate() {LOGGER.info("The item begins to glow faintly.");}@Overridepublic void apply() {LOGGER.info("The item flies and strikes the enemies finally returning to owner's hand.");}@Overridepublic void onDeactivate() {LOGGER.info("The item's glow fades.");}
}
public class SoulEatingEnchantment implements Enchantment {@Overridepublic void onActivate() {LOGGER.info("The item spreads bloodlust.");}@Overridepublic void apply() {LOGGER.info("The item eats the soul of enemies.");}@Overridepublic void onDeactivate() {LOGGER.info("Bloodlust slowly disappears.");}
}

下面是两个层次结构的实际应用:

public static void main(String[] args) {LOGGER.info("The knight receives an enchanted sword.");var enchantedSword = new Sword(new SoulEatingEnchantment());enchantedSword.wield();enchantedSword.swing();enchantedSword.unwield();LOGGER.info("The valkyrie receives an enchanted hammer.");var hammer = new Hammer(new FlyingEnchantment());hammer.wield();hammer.swing();hammer.unwield();
}

以下是控制台输出。

The knight receives an enchanted sword.
The sword is wielded.
The item spreads bloodlust.
The sword is swung.
The item eats the soul of enemies.
The sword is unwielded.
Bloodlust slowly disappears.
The valkyrie receives an enchanted hammer.
The hammer is wielded.
The item begins to glow faintly.
The hammer is swung.
The item flies and strikes the enemies finally returning to owner's hand.
The hammer is unwielded.
The item's glow fades.

六、Bridge模式类图

在这里插入图片描述

七、Java中何时使用Bridge模式

考虑在以下情况下使用Bridge模式:

  1. 当你需要避免抽象与其实现之间的永久绑定,例如在运行时必须选择或切换实现时。
  2. 抽象和它们的实现都应该通过子类化进行扩展,允许每个组件独立扩展。
  3. 对抽象实现的更改不应影响客户端,意味着他们的代码不应需要重新编译。
  4. 当你的层次结构中出现大量类时,表明需要将一个对象拆分为两个部分,Rumbaugh将此概念称为“嵌套泛化”。
  5. 当你想在多个对象之间共享一个实现,可能使用引用计数,同时将此细节隐藏在客户端之外,如Coplien的String类所示,其中多个对象可以共享相同的字符串表示。

八、Java中Bridge模式的实际应用

  1. GUI框架,其中抽象是窗口,实现可以是底层的操作系统窗口系统。
  2. 数据库驱动程序,其中抽象是通用数据库接口,实现是特定数据库的驱动程序。
  3. 设备驱动程序,其中抽象是设备无关代码,实现是设备相关代码。

九、Bridge模式的优点和权衡

  1. 优点
    • 解耦接口和实现:Bridge模式通过将接口(高级操作)与实现(低级操作)分离来增强模块化。
    • 提高可扩展性:你可以独立扩展抽象和实现层次结构。
    • 隐藏实现细节:客户端只看到抽象的接口,而不是其实现。
  2. 权衡
    • 增加复杂性:该模式可能会使系统架构和代码复杂化,特别是对于不熟悉该模式的客户端。
    • 运行时开销:额外的抽象层可能会引入性能损失,尽管在实践中通常可以忽略不计。

十、源码下载

Bridge模式示例代码下载

通过本文的介绍,相信大家对Java中的Bridge模式有了更深入的了解。在实际开发中,合理运用Bridge模式可以提高代码的灵活性和可扩展性,同时降低代码的耦合性,为构建高质量的软件系统提供有力支持。

这篇关于【Java设计模式】Bridge模式:在Java中解耦抽象与实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1115042

相关文章

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》:本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式(不继续匹配正则)3. 前缀模式(继续匹配正则)4. 正则模式(大

Java的栈与队列实现代码解析

《Java的栈与队列实现代码解析》栈是常见的线性数据结构,栈的特点是以先进后出的形式,后进先出,先进后出,分为栈底和栈顶,栈应用于内存的分配,表达式求值,存储临时的数据和方法的调用等,本文给大家介绍J... 目录栈的概念(Stack)栈的实现代码队列(Queue)模拟实现队列(双链表实现)循环队列(循环数组

C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化

《C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化》在C++工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作,所以本文就来聊聊C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化吧... 目录设计预期设计思路代码实现使用方法在 C++ 工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作。由于数据类

Python实现图片分割的多种方法总结

《Python实现图片分割的多种方法总结》图片分割是图像处理中的一个重要任务,它的目标是将图像划分为多个区域或者对象,本文为大家整理了一些常用的分割方法,大家可以根据需求自行选择... 目录1. 基于传统图像处理的分割方法(1) 使用固定阈值分割图片(2) 自适应阈值分割(3) 使用图像边缘检测分割(4)

Android实现在线预览office文档的示例详解

《Android实现在线预览office文档的示例详解》在移动端展示在线Office文档(如Word、Excel、PPT)是一项常见需求,这篇文章为大家重点介绍了两种方案的实现方法,希望对大家有一定的... 目录一、项目概述二、相关技术知识三、实现思路3.1 方案一:WebView + Office Onl

Java中Switch Case多个条件处理方法举例

《Java中SwitchCase多个条件处理方法举例》Java中switch语句用于根据变量值执行不同代码块,适用于多个条件的处理,:本文主要介绍Java中SwitchCase多个条件处理的相... 目录前言基本语法处理多个条件示例1:合并相同代码的多个case示例2:通过字符串合并多个case进阶用法使用

Java中的Lambda表达式及其应用小结

《Java中的Lambda表达式及其应用小结》Java中的Lambda表达式是一项极具创新性的特性,它使得Java代码更加简洁和高效,尤其是在集合操作和并行处理方面,:本文主要介绍Java中的La... 目录前言1. 什么是Lambda表达式?2. Lambda表达式的基本语法例子1:最简单的Lambda表

Java中Scanner的用法示例小结

《Java中Scanner的用法示例小结》有时候我们在编写代码的时候可能会使用输入和输出,那Java也有自己的输入和输出,今天我们来探究一下,对JavaScanner用法相关知识感兴趣的朋友一起看看吧... 目录前言一 输出二 输入Scanner的使用多组输入三 综合练习:猜数字游戏猜数字前言有时候我们在

C# foreach 循环中获取索引的实现方式

《C#foreach循环中获取索引的实现方式》:本文主要介绍C#foreach循环中获取索引的实现方式,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录一、手动维护索引变量二、LINQ Select + 元组解构三、扩展方法封装索引四、使用 for 循环替代

Spring Security+JWT如何实现前后端分离权限控制

《SpringSecurity+JWT如何实现前后端分离权限控制》本篇将手把手教你用SpringSecurity+JWT搭建一套完整的登录认证与权限控制体系,具有很好的参考价值,希望对大家... 目录Spring Security+JWT实现前后端分离权限控制实战一、为什么要用 JWT?二、JWT 基本结构