本文主要讲解“如何理解Java设计模式的桥接模式”。本文的解释简单明了,易学易懂。现在,请跟随边肖的思路一起学习和学习“如何理解Java设计模式的桥接模式”!
00-1010 Bridge Pattern:将抽象部分与其实现部分分开,这样它们可以独立变化。它是一种对象结构模式,也称为手柄和主体模式或接口模式。
一、什么是桥接模式
桥模式结构图中包括以下角色:
抽象:用于定义抽象类的接口,通常是抽象类而不是接口。定义了一个实现器(实现类接口)类型的对象,并且可以对其进行维护。它与实现者有关联关系,既可以包含抽象的业务方法,也可以包含具体的业务方法。
细化抽象:扩展抽象定义的接口。通常,它不再是一个抽象类,而是一个具体类。它实现抽象中声明的抽象业务方法,在Implementor中定义的业务方法可以在RefinedAbstraction中调用。
实现者(实现类接口):定义实现类的接口。这个接口不必与抽象的接口完全相同。事实上,这两个界面可以完全不同。一般来说,实现者接口只提供基本操作,而抽象定义的接口可能做更复杂的操作。实现者接口声明了这些基本操作,具体实现给了它的子类。通过关系,您不仅可以在抽象中拥有自己的方法,还可以调用在实现器中定义的方法,并使用关系代替继承关系。
具体实现者(混凝土实现者类):具体实现实现者接口,在不同的具体实现者中提供基本操作的不同实现。当程序运行时,具体的实现者对象将替换其父类对象,并向抽象类提供具体的业务操作方法。
00-1010当一个对象中有很多变化的因素时,考虑将变化的因素和场景抽象出来,然后桥接起来;如果笔有不同的功能。
当多个对象中有许多变化的因素时,考虑抽象出变化的部分,然后聚合它们。比如不同品牌的电脑安装不同的系统,使用不同的软件,相当于横向扩展了第一项,增加了桥的数量。
二、桥接模式的结构
优点:
(1)分离抽象接口及其实现部分。桥接模式通过使用“对象之间的关系”来解耦抽象和实现之间的内在绑定关系,这样抽象和实现就可以沿着各自的维度变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化,是指抽象和实现不再在同一个继承层次中,而是“子类化”它们,使它们每个都有自己的子类,从而可以得到任意组合子类,得到多维组合对象。
(2)在很多情况下,桥接模式可以替代多层继承方案。多层继承方案违背了“单一责任”原则,复用性差,类多。桥接模式是比多层继承方案更好的解决方案,它大大减少了子类的数量。
(3)桥接模式提高了系统的可扩展性,在不修改原有系统的情况下,随意扩展两个变化维度中的一个,符合“开放封闭原则”。
缺点:
(1)桥模式的使用会增加理解和设计系统的难度。因为关系是在抽象层建立的,所以开发人员需要从一开始就为抽象层进行设计和编程。
(2)桥接模式需要正确识别系统中两个独立变化的维度,因此其适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。
三、桥接模式的使用场景
都是结构设计模式,都依赖于抽象。
00-1010强调适应的功能。(适配器取决于抽象)
关键点是:
主体类和适配器类实现相同的接口a。
类依赖于适配器类。
适配器依赖于抽象接口b。
经过
适配的类实现抽象接口B
最终的效果就是,主体类可以使用之前不相关的被适配类中的某些功能。
桥接模式:
重点强调的是多维度的变化。(主体类直接依赖抽象)
关键点是:
-
主体类依赖抽象A
-
主体类具有多个不同的实现类
-
抽象A具有多个不同的实现类
最终的效果就是,主体类的实现类和抽象的实现类分别可以在两个维度上进行各自的变化。如果主体类依赖多个抽象,则维度进行增加,方便扩展。
装饰器模式:
重点强调的是装饰功能。(主体类不仅依赖抽象,而且实现该抽象接口)
关键点是:
-
抽象A具有多个具体子类
-
装饰器类依赖抽象A
-
装饰器类实现抽象A
-
装饰器类存在不同子类
最终的效果就是,(装饰器实现类)对(原抽象的子类)进行某些方法的功能加强。
六、桥接模式的实现
首先抽象出电视机,提供遥控器改变的行为方法。
/// <summary> /// 电视机,提供抽象方法 /// </summary> public abstract class TV { public abstract void On(); public abstract void Off(); public abstract void tuneChannel(); }
创建具体的电视机,继承自抽象电视机类:
/// <summary> /// 三星牌电视机,重写基类的抽象方法 /// </summary> public class Samsung:TV { public override void On() { Console.WriteLine("三星牌电视机已经打开了"); } public override void Off() { Console.WriteLine("三星牌电视机已经关掉了"); } public override void tuneChannel() { Console.WriteLine("三星牌电视机换频道"); } } /// <summary> /// 长虹牌电视机,重写基类的抽象方法 /// 提供具体的实现 /// </summary> public class ChangHong : TV { public override void On() { Console.WriteLine("长虹牌电视机已经打开了"); } public override void Off() { Console.WriteLine("长虹牌电视机已经关掉了"); } public override void tuneChannel() { Console.WriteLine("长虹牌电视机换频道"); } }
然后抽象出概览中的遥控器,扮演抽象话的角色
/// <summary> /// 抽象概念中的遥控器,扮演抽象化角色 /// </summary> public abstract class RemoteControl { public TV implementor { get; set; } /// <summary> /// 开电视机 /// 这里抽象类中不再提供实现了,而是调用实现类中的实现 /// </summary> public virtual void On() { implementor.On(); } /// <summary> /// 关电视机 /// </summary> public virtual void Off() { implementor.Off(); } /// <summary> /// 换频道 /// </summary> public virtual void SetChannel() { implementor.tuneChannel(); } }
创建具体遥控器类:这里面,我重写了更换频道的方法,其实还可以重写其他的方法
/// <summary> /// 具体遥控器类 /// </summary> public class ConcreteRemote:RemoteControl { /// <summary> /// 重写更换频道方法 /// </summary> public override void SetChannel() { Console.WriteLine("重写更换频道方法"); base.SetChannel(); } }
客户端代码:
static void Main(string[] args) { // 创建一个遥控器 RemoteControl remoteControl = new ConcreteRemote(); //长虹电视机 remoteControl.implementor = new ChangHong(); remoteControl.On(); remoteControl.SetChannel(); remoteControl.Off(); Console.WriteLine(); // 三星牌电视机 remoteControl.implementor = new Samsung(); remoteControl.On(); remoteControl.SetChannel(); remoteControl.Off(); Console.Read(); }
这样接实现了桥接模式的设计,遥控器的功能实现方法不是在遥控器中去实现了,而是将实现部分用来另一个电视机类去封装它,遥控器中只包含电视机类的一个引用,通过桥接模式,我们把抽象化和实现化部分分离开了,这样可以很好应对这两方面的变化。
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