设计模式——桥接模式

设计模式——桥接模式
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在生活中,一些对象具有两个或多个维度的变化,如用户购买汽车时,既要考虑品牌(奔驰、哈佛)又要考虑类型(轿车、SUV)等等。如果使用继承的方式实现,m 种品牌和 n 种类型就有 m*n 种,不但对应的子类多,而且扩展困难。如果使用桥接模式就能很好地解决这些问题。

一、传统方式实现


【1】传统方式:继承实现类图:
 

【2】传统解决方案问题分析:
 ● 扩展性问题(类爆炸),如果继续增加品牌,就需要增加各个类型品牌的类,同样如果我们增加一个汽车类型,也要在增加汽车品牌类。
 ● 违反了单一职责原则,当我们增加汽车类型时,要同时增加所有品牌的汽车,这样增加了代码的维护成本。

二、基本介绍


【1】桥接模式(Bridge模式):将实现与抽象放在两个不同的类层次中,使两个层次可以独立改变。
【2】是一种结构型设计模式。
【3】Bridge 模式基于类的最小设计原则,通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(Abstract)与行为实现(implementation)分离开来,从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展。
【4】优点:由于抽象与实现分离,所以扩展能力强,其实现细节对客户透明。
【5】缺点:由于聚合关系建立在抽象层,要求开发者针对抽象化进行设计与编程。增加了系统的理解和设计难度。

三、桥接模式——原理类图


桥接(Bridge)模式包含一下主要角色:
【1】实现化(Implementor)角色【品牌接口类】:定义实现化角色的接口,供扩展抽象化角色调用【将所有品牌的方法进行抽取】
【2】具体实现化(Concrete Implementor)角色【品牌接口实现类】:给出实现化角色接口的具体实现
【3】抽象化(Abstraction)角色:定义抽象类,并包含一个对实现化对象的引用
【4】具体实现化(Concrete Implementor)角色:给出实现化角色接口的具体实现
   

四、桥接模式代码案例分析


【1】接口类

public interface IBrand {
    //定义一个抽象方法 drive
    public void drive();
}

【2】接口的实现类(奔驰品牌,其他品牌略)

public class BenChiCar implements IBrand{
    @Override
    public void drive() {    
        System.out.println("奔驰品牌");
    }
}

【3】桥接类(抽象类):将接口组合进来,并调用业务方法。使用桥接后,增加品牌或类型时只需要增加一个实现类。

public abstract class AbstarctCar {
    //组合接口类
    private IBrand iBrand;
    //构造器
    public AbstarctCar(IBrand iBrand) {
        this.iBrand=iBrand;
    }

    //定义方法
    public void drive() {
        //调用品牌类的实现
        this.iBrand.drive();
    }
}

【4】抽象类的具体实现类(汽车类型的实现类)

public class SUVCar extends AbstarctCar{
    //重写构造器
    public SUVCar(IBrand iBrand) {
        super(iBrand);
    }
    //重写diver 方法,调用品牌类的业务方法 。如下 super.drive 并添加SUV的业务
    @Override
    public void drive() {
        // 品牌的实现
        super.drive();
        //SUV 的业务处理
        System.out.println("SUV 型号汽车");
    }
}

【5】Client 客户端调用类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //调用需要的类型的实例类和品牌实例类 的业务方法
        new SUVCar(new BenChiCar()).drive();
        /*输出如下:
         * 奔驰品牌
         * SUV 型号汽车
         */
    }
}

五、桥接模式的注意事项和细节


1)、实现了抽象和实现部分的分离,从而极大的提供了系统的灵活性,让抽象部分和实现部分独立开来,这有助于系统进行分层设计,从而产生更好的结构化系统。
2)、对于系统的高层部分,只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以,其他部分由具体业务来完成。
3)、桥接模式代替多层继承方案,可以减少子类的个数,降低系统的管理和维护成本。
4)、桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度,由于聚合关联关系建立在抽象层,要求开发者针对抽象进行设计和开发。
5)、桥接模式要正确识别出系统中两个独立的维度,因此其使用范围有一定的局限性,即需要有这样的应用场景。

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