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Bridge 桥接(结构型模式)

2012年04月03日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5169字 ⁄ 字号 评论关闭

抽象与实现
      抽象不应该依赖于实现细节,实现细节应该依赖于抽象。

 

image

      抽象B ——稳定
      实现细节b ——变化

      问题在于如果抽象B由于固有的原因,本身并不稳定,也有可能变化,怎么办?

 

举例来说
      假如我们需要开发一个同时支持PC和手机的坦克游戏,游戏在PC和手机上功能都一样,都有同样的类型,面临同样的功能需求变化,比如坦克可能有多种不同的型号:T50,T75, T90……
      对于其中的坦克设计,我们可能很容易设计出来一个Tank的抽象基类,然后各种不同型号的Tank继承自该类:
// 抽象部分
public abstract class Tank {
public abstract Shot();
public abstract Run();
public abstract Trun();
}
//各种实现
public class T50: Tank {……}
public class T75: Tank {……}
public class T90: Tank {……}

 

 

另外的变化原因
      但是PC和手机上的图形绘制、声效、操作等实现完全不同…..因此对于各种型号的坦克,都要提供各种不同平台上的坦克实现:
//PC平台实现
public class PCT50:T50 {……}
public class PCT75: T75 {……}
public class PCT90: T90 {……}
//手机平台实现
public class MobileT50: T50 {……}
public class MobileT75: T75 {……}
public class MobileT90: T90 {……}
      这样的设计会带来很多问题:有很多重复代码,类的结构过于复杂,难以维护,最致命的是引入任何新平台,比如在TV上的Tank游戏,都会让整个类层级结构复杂化

动机(Motivation)
      思考上述问题的症结:事实上由于Tank类型的固有逻辑,使得Tank类型具有了两个变化的维度——一个变化的维度为“平台的变化”,一个变化的维度为“型号的变化”。
      如何应对这种“多维度的变化”?如何利用面向对象技术来使得Tank类型可以轻松地沿着“平台”和“型号”两个方向变化,而不引入额外的复杂度?

意图(Intent)
      将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立地变化。——《设计模式》GoF

结构(Structure)

image

 

不使用桥模式:

代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; 

using System.Collections; 

namespace testWpf
{
    
//不使用桥模式代码的一般实现 

    
public abstract class Tank
    {
        
public abstract void Shot();
        
public abstract void Run();
        
public abstract void Stop();
    } 

    //T50坦克系列
    public class T50 : Tank
    {
        
public override void Shot();
        
public override void Run();
        
public override void Stop();
    } 

    public class T75 : Tank
    {
        
public override void Shot();
        
public override void Run();
        
public override void Stop();
    } 

    public class T90 : Tank
    {
        
public override void Shot();
        
public override void Run();
        
public override void Stop();
    } 

    //PC平台
    public class PcT50 : T50
    {
        
public override void Shot();
        
public override void Run();
        
public override void Stop();
    } 

    //Mobile平台
    public class MobileT50 : T50
    {
        
public override void Shot();
        
public override void Run();
        
public override void Stop();
    } 


 

使用桥模式

代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text; 

namespace testWpf
{
    
//使用桥模式 

    
public abstract class Tank
    {
        
protected TankPltFormImplementation tankImpl; 

        public Tank(TankPltFormImplementation tankImpl)
        {
            
this.tankImpl = tankImpl;
        } 

        public TankPltFormImplementation TankImpl 
        {
            
get { return this.tankImpl; }
            
set { this.tankImpl = value; }
        } 

        public abstract void Shot();
        
public abstract void Run();
        
public abstract void Stop();
    } 

    //T50坦克系列
    public class T50 : Tank
    {
        
public T50(TankPltFormImplementation tankImpl)
            : 
base(tankImpl)
        { 

        } 

        public override void Shot()
        {
            
//... ...
            tankImpl.Doshot();
            
//... ...T50
        } 

        public override void Run()
        {
            
//... ...T50
            
//tankImpl.
        } 

        public override void Stop()
        {
            
//... ...T50
            
//tankImpl.
        } 

    } 

    //T75坦克系列
    public class T75 : Tank
    {
        
public T75(TankPltFormImplementation tankImpl)
            : 
base(tankImpl)
        { 

        } 

        public override void Shot()
        {
            
//... ...
            tankImpl.Doshot();
            
//... ...T75
        } 

        public override void Run()
        {
            
//... ...T75
            
//tankImpl.
        } 

        public override void Stop()
        {
            
//... ...T75
            
//tankImpl.
        } 

    } 

    //游戏不同平台的实现
    public abstract class TankPltFormImplementation
    {
        
public abstract void MoveTank(point to);
        
public abstract void DrawTank();
        
public abstract void Doshot();
    } 

    //PC平台API
    public class PCTankPltFormImplementation : TankPltFormImplementation
    {
        
public override void MoveTank(point to)
        { 
        } 

        public override void DrawTank()
        { 
        } 

        public override void Doshot()
        { 
        }
    } 

    //Mobile平台API
    public class MobileTankPltFormImplementation : TankPltFormImplementation
    {
        
public override void MoveTank(point to)
        {
        } 

        public override void DrawTank()
        {
        } 

        public override void Doshot()
        {
        }
    } 

    //PC平台客户程序
    public class App
    {
        
public static void Main()
        {
            TankPltFormImplementation tankImpl 
= new PCTankPltFormImplementation();
            T50 tank 
= new T50(tankImpl);
        }
    } 

    //手机平台客户程序
    public class App
    {
        
public static void Main()
        {
            TankPltFormImplementation tankImpl 
= new MobileTankPltFormImplementation();
            T50 tank 
= new T50(tankImpl);
        }
    } 

 

Bridge模式的几个要点

  1. Bridge模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象(Tank的型号)和实现(不同的平台)可以沿着各自的维度来变化。
  2. 所谓抽象和实现沿着各自纬度的变化,即“子类化”它们,比如不同的Tank型号子类,和不同的平台子类)。得到各个子类之后,便可以任意组合它们,从而获得不同平台上的不同型号。
  3. Bridge模式有时候类似于多继承方案,但是多继承方案往往违背单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差。Bridge模式是比多继承方案更好的解决方法。
  4. Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”,有时候即使有两个变化的维度,但是某个方向的变化维度并不剧烈——换言之两个变化不会导致纵横交错的结果,并不一定要使用Bridge模式。

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