Skip to content

Latest commit

 

History

History
77 lines (55 loc) · 5.58 KB

File metadata and controls

77 lines (55 loc) · 5.58 KB

桥接模式(Bridge) 处理多维度变化

桥接模式是一种很实用的结构型设计模式,如果软件系统中某个类存在两个独立变化的维度,通过该模式可以将这两个维度分离出来, 使两者可以独立扩展,让系统更加符合“单一职责原则”。 与多层继承方案不同,它将两个独立变化的维度设计为两个独立的继承等级结构, 并且在抽象层建立一个抽象关联,该关联关系类似一条连接两个独立继承结构的桥,故名桥接模式。

桥接模式用一种巧妙的方式处理多层继承存在的问题,用抽象关联取代了传统的多层继承, 将类之间的静态继承关系转换为动态的对象组合关系,使得系统更加灵活,并易于扩展,同时有效控制了系统中类的个数。

桥接定义如下:

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。

目的是将抽象与其实现分离,以便两者可以独立变化。

在桥接模式结构图中包含如下几个角色:

  • Abstraction(抽象类):用于定义抽象类的接口,它一般是抽象类而不是接口, 其中定义了一个Implementor(实现类接口)类型的对象并可以维护该对象,它与Implementor之间具有关联关系, 它既可以包含抽象业务方法,也可以包含具体业务方法。
  • RefinedAbstraction(扩充抽象类):扩充由Abstraction定义的接口,通常情况下它不再是抽象类而是具体类, 它实现了在Abstraction中声明的抽象业务方法,在RefinedAbstraction中可以调用在Implementor中定义的业务方法。
  • Implementor(实现类接口):定义实现类的接口,这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致, 事实上这两个接口可以完全不同,一般而言,Implementor接口仅提供基本操作,而Abstraction定义的接口可能会做更多更复杂的操作。 Implementor接口对这些基本操作进行了声明,而具体实现交给其子类。 通过关联关系,在Abstraction中不仅拥有自己的方法,还可以调用到Implementor中定义的方法,使用关联关系来替代继承关系。
  • ConcreteImplementor(具体实现类):具体实现Implementor接口,在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同实现, 在程序运行时,ConcreteImplementor对象将替换其父类对象,提供给抽象类具体的业务操作方法。

v0

开发一个跨平台图像浏览系统,要求该系统能够显示BMP、JPG、GIF、PNG等多种格式的文件,并且能够在Windows、Linux、Unix等多个操作系统上运行。

如为BMPImage提供三个子类BMPWindowsImp、BMPLinuxImp和BMPUnixImp,分别用于在Windows、Linux和Unix三个不同的操作系统下显示图像

JPG, GIF类似

uml

  • Image充当抽象类,其子类JPGImage、PNGImage、BMPImage和GIFImage充当扩充抽象类
  • ImageImp充当实现类接口,其子类WindowsImp、LinuxImp和UnixImp充当具体实现类。

如果需要更换图像文件格式或者更换操作系统,只需修改配置文件即可, 在实际使用时,可以通过分析图像文件格式后缀名来确定具体的文件格式,在程序运行时获取操作系统信息来确定操作系统类型,无须使用配置文件。 当增加新的图像文件格式或者操作系统时,原有系统无须做任何修改, 只需增加一个对应的扩充抽象类或具体实现类即可,系统具有较好的可扩展性,完全符合“开闭原则”。

v2 适配器模式与桥接模式的联用

在某系统的报表处理模块中,需要将报表显示和数据采集分开,系统可以有多种报表显示方式也可以有多种数据采集方式, 如可以从文本文件中读取数据,也可以从数据库中读取数据,还可以从Excel文件中获取数据。 如果需要从Excel文件中获取数据,则需要调用与Excel相关的API,而这个API是现有系统所不具备的,该API由厂商提供。 使用适配器模式和桥接模式设计该模块。

总结

  1. 主要优点:
    1. 分离抽象接口及其实现部分。

    桥接模式使用“对象间的关联关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。 所谓抽象和实现沿着各自维度的变化,也就是说抽象和实现不再在同一个继承层次结构中,而是“子类化”它们, 使它们各自都具有自己的子类,以便任何组合子类,从而获得多维度组合对象。

    1. 在很多情况下,桥接模式可以取代多层继承方案,多层继承方案违背了“单一职责原则”, 复用性较差,且类的个数非常多,桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法,它极大减少了子类的个数。
    2. 桥接模式提高了系统的可扩展性,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,符合“开闭原则”。
  2. 主要缺点
    1. 桥接模式的使用会增加系统的理解与设计难度,由于关联关系建立在抽象层,要求开发者一开始就针对抽象层进行设计与编程。
    2. 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,如何正确识别两个独立维度也需要一定的经验积累。

使用

  • AWT (提供了抽象层映射于实际的操作系统)
  • JDBC