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Java设计模式之Bridge模式

2018年01月26日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2873字 ⁄ 字号 评论关闭

 Bridge模式的应用场景

面向对象的程序设计(OOP)里有类继承(子类继承父类)的概念,如果一个类或接口有多个具体实现子类,如果这些子类具有以下特性:
- 存在相对并列的子类属性。
- 存在概念上的交叉。
- 可变性。
我们就可以用Bridge模式来对其进行抽象与具体,对相关类进行重构。

为了容易理解,我们举例说明一下,比如汽车类(Car),假设有2个子类,卡车类(Truck)与公交车类(Bus),它们有[设置引擎]这个动作行为,通过不同引擎规格的设置,可以将它们设置为比如为1500cc(Car1500),和2000cc(Car2000)的车。
这样,不管是1500cc的卡车还是2000cc的卡车,又或是1500cc的公交车还是2000cc的公交车,它们都可以是汽车类的子类,而且:
- 存在相对并列的子类属性。汽车的种类,与汽车引擎规格是汽车的2个并列的属性,没有概念上的重复。
- 存在概念上的交叉。不管是卡车还是公交车,都有1500cc与2000cc引擎规格的车。
- 可变性。除了卡车,公交车之外,可能还有救火车;除了有1500cc与2000cc引擎规格的车之外,还可能有2500cc的车等等。

这样一来,我们怎么来设计汽车类呢?

方法一

通过继承设计所有可能存在的子类。可能我们会想到下面的这种继承关系:
汽车总类:Car
汽车子类 - 按种类分类:Bus,Truck
汽车子类 - 按引擎分类:Bus1500,Bus2000,Truck1500,Truck2000
这样设置引擎这个动作就由各个子类加以实现。

但如果以后需要增加一种救火车(FireCar),以及增加一个引擎规格2500cc,需要实现的子类将会有:
Bus1500,Bus2000,Bus2500,Truck1500,Truck2000,Truck2500,FireCar1500,FireCar2000,FireCar2500 多达9个。
也就是说,这种设计方法,子类数目将随几何级数增长。
而且,Bus1500,Truck1500的引擎规格相同,它们的引擎设置动作应该是一样的,但现在把它们分成不同的子类,难以避免执行重复的动作行为。

方法二

分别为Bus以及Truck实现设置不同引擎的方法
汽车总类:Car
汽车子类:Bus,Truck

然后在Bus类里分别提供1500cc以及2000cc引擎的设置方法:
Bus extends Car {
    public setEngine1500cc();
    public setEngine2000cc();
}

在Truck类里也分别提供1500cc以及2000cc引擎的设置方法:
Truck extends Car {
    public setEngine1500cc();
    public setEngine2000cc();
}

这种情况,子类的数量是被控制了。但一方面,如果每增加一种引擎规格,需要修改所有的汽车子类;另一方面,即使引擎的设置行为一样,但是不同的汽车子类却需要提供完全一样的方法。

在实际的应用开发中,以上2种方法都会造成迁一发而动全身,而且会存在大量的重复代码。

Bridge,桥模式:将抽象部分与它的实现部分相分离,使他们可以独立的变化。 

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。

24.2.3  桥接模式示例代码

(1)先看看Implementor接口的定义,示例代码如下:

/**

 * 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:

/**

 * 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:

/**

 * 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:

/**

 * 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:

/**

 * 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

    }

}

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