橋接模式

2021-11-26 16:27 更新

橋接(Bridge)是用于把抽象化與實現(xiàn)化解耦,使得二者可以獨立變化。這種類型的設計模式屬于結(jié)構型模式,它通過提供抽象化和實現(xiàn)化之間的橋接結(jié)構,來實現(xiàn)二者的解耦。

這種模式涉及到一個作為橋接的接口,使得實體類的功能獨立于接口實現(xiàn)類。這兩種類型的類可被結(jié)構化改變而互不影響。

我們通過下面的實例來演示橋接模式(Bridge Pattern)的用法。其中,可以使用相同的抽象類方法但是不同的橋接實現(xiàn)類,來畫出不同顏色的圓。

介紹

意圖:將抽象部分與實現(xiàn)部分分離,使它們都可以獨立的變化。

主要解決:在有多種可能會變化的情況下,用繼承會造成類爆炸問題,擴展起來不靈活。

何時使用:實現(xiàn)系統(tǒng)可能有多個角度分類,每一種角度都可能變化。

如何解決:把這種多角度分類分離出來,讓它們獨立變化,減少它們之間耦合。

關鍵代碼:抽象類依賴實現(xiàn)類。

應用實例: 1、豬八戒從天蓬元帥轉(zhuǎn)世投胎到豬,轉(zhuǎn)世投胎的機制將塵世劃分為兩個等級,即:靈魂和肉體,前者相當于抽象化,后者相當于實現(xiàn)化。生靈通過功能的委派,調(diào)用肉體對象的功能,使得生靈可以動態(tài)地選擇。 2、墻上的開關,可以看到的開關是抽象的,不用管里面具體怎么實現(xiàn)的。

優(yōu)點: 1、抽象和實現(xiàn)的分離。 2、優(yōu)秀的擴展能力。 3、實現(xiàn)細節(jié)對客戶透明。

缺點:橋接模式的引入會增加系統(tǒng)的理解與設計難度,由于聚合關聯(lián)關系建立在抽象層,要求開發(fā)者針對抽象進行設計與編程。

使用場景: 1、如果一個系統(tǒng)需要在構件的抽象化角色和具體化角色之間增加更多的靈活性,避免在兩個層次之間建立靜態(tài)的繼承聯(lián)系,通過橋接模式可以使它們在抽象層建立一個關聯(lián)關系。 2、對于那些不希望使用繼承或因為多層次繼承導致系統(tǒng)類的個數(shù)急劇增加的系統(tǒng),橋接模式尤為適用。 3、一個類存在兩個獨立變化的維度,且這兩個維度都需要進行擴展。

注意事項:對于兩個獨立變化的維度,使用橋接模式再適合不過了。

實現(xiàn)

我們有一個作為橋接實現(xiàn)的 DrawAPI 接口和實現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實體類 RedCircle、GreenCircleShape 是一個抽象類,將使用 DrawAPI 的對象。BridgePatternDemo,我們的演示類使用 Shape 類來畫出不同顏色的圓。

橋接模式的 UML 圖

步驟 1

創(chuàng)建橋接實現(xiàn)接口。

DrawAPI.java

public interface DrawAPI {
    public void drawCircle(int radius, int x, int y);
}

步驟 2

創(chuàng)建實現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實體橋接實現(xiàn)類。

RedCircle.java

public class RedCircle implements DrawAPI {
    @Override
    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
        System.out.println("Drawing Circle[ color: red, radius: "
            + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");
    }
}

GreenCircle.java

public class GreenCircle implements DrawAPI {
    @Override
    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
        System.out.println("Drawing Circle[ color: green, radius: "
            + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");
    }
}

步驟 3

使用 DrawAPI 接口創(chuàng)建抽象類 Shape。

Shape.java

public abstract class Shape {
    protected DrawAPI drawAPI;
    protected Shape(DrawAPI drawAPI){
        this.drawAPI = drawAPI;
    }
    public abstract void draw();   
}

步驟 4

創(chuàng)建實現(xiàn)了 Shape 接口的實體類。

Circle.java

public class Circle extends Shape {
    private int x, y, radius;

    public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) {
        super(drawAPI);
        this.x = x;  
        this.y = y;  
        this.radius = radius;
    }

    public void draw() {
        drawAPI.drawCircle(radius,x,y);
    }
}

步驟 5

使用 ShapeDrawAPI 類畫出不同顏色的圓。

BridgePatternDemo.java

public class BridgePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape redCircle = new Circle(100,100, 10, new RedCircle());
        Shape greenCircle = new Circle(100,100, 10, new GreenCircle());

        redCircle.draw();
        greenCircle.draw();
    }
}

步驟 6

驗證輸出。

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]
Drawing Circle[  color: green, radius: 10, x: 100, 100]


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