本文主要是介绍结构型模式----桥接模式,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!
1.由来
设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正方形,我们至少需要4个形状类,但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色,如红色、绿色、蓝色等,此时至少有如下两种设计方案:
- 第一种设计方案是为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
- 第二种设计方案是根据实际需要对形状和颜色进行组合
对于有两个变化维度(即两个变化的原因)的系统,采用方案二来进行设计系统中类的个数更少,且系统扩展更为方便。设计方案二即是桥接模式的应用。(我喜欢叫他拼凑模式,先抽取共同点,然后用共同点去拼凑)
2.定义
桥接模式(Bridge Pattern):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。它是一种对象结构型模式,又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。
3.代码的实现
抽象车
public abstract class AbstractCar {protected Transmission gear;public abstract void run();public void setTransmission(Transmission gear) {this.gear = gear;}}
按品牌分,BMW牌车
public class BMWCar extends AbstractCar{ private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(BMWCar.class); public void run() { gear.gear(); LOG.info("BMW is running"); }; }BenZCar
public class BenZCar extends AbstractCar{private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(BenZCar.class);@Overridepublic void run() {gear.gear();LOG.info("BenZCar is running");};}
抽象变速器
public abstract class Transmission{public abstract void gear();}
手动档
public class Manual extends Transmission {private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Manual.class);@Overridepublic void gear() {LOG.info("Manual transmission");}
}
自动档
public class Auto extends Transmission {private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Auto.class);@Overridepublic void gear() {LOG.info("Auto transmission");}
有了变速器和品牌两个维度各自的实现后,可以通过聚合,实现不同品牌不同变速器的车,如下
public class BridgeClient {public static void main(String[] args) {Transmission auto = new Auto();AbstractCar bmw = new BMWCar();bmw.setTransmission(auto);bmw.run();Transmission manual = new Manual();AbstractCar benz = new BenZCar();benz.setTransmission(manual);benz.run();}}
4.模式的优点
- 分离抽象接口及其实现部分。
- 桥接模式有时类似于多继承方案,但是多继承方案违背了类的单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差,而且多继承结构中类的个数非常庞大,桥接模式是比多继承方案更好的解决方法。
- 桥接模式提高了系统的可扩充性,在两个变化维度中任意扩展一个维度,都不需要修改原有系统。
- 实现细节对客户透明,可以对用户隐藏实现细节。
5.模式的缺点
- 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。 - 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围具有一定的局限性。
6.应用场景
- 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。
- 抽象化角色和实现化角色可以以继承的方式独立扩展而互不影响,在程序运行时可以动态将一个抽象化子类的对象和一个实现化子类的对象进行组合,即系统需要对抽象化角色和实现化角色进行动态耦合。
- 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。
- 虽然在系统中使用继承是没有问题的,但是由于抽象化角色和具体化角色需要独立变化,设计要求需要独立管理这两者。
- 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
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