桥接模式
1 桥接模式
将抽象化与实现分离,使二者可以独立的变化。
合成/聚合复用原则:面向对象设计的一个重要原则,尽量使用合成/聚合,不使用继承。
《大话设计模式》中的例子:手机品牌下面派生了华为和苹果等手机品牌, 华为又派生了华为的通信录,华为的游戏;苹果又派生了苹果的通信录和游戏。如果再加入新的品牌中兴,还要再派生中兴的通信录和游戏。而中兴和华为的游戏可能是一样的。在这个案例中,手机品牌在变化,软件也在变化,其实是两个维度都在变化。如果用继承的话,因为两个维度都变化,会很麻烦。解决方案:隔离两个维度变化之间的影响,手机品牌是接口,派生出各种手机品牌;手机软件作为接口,各种软件继承它。手机品牌的一个成员是手机软件,相当于聚合,这样二者可以互相独立变化。
上述方案中,表示和实现解耦,两者可以独立的变化,abstraction(手机品牌)中维护一个abstraction Impelemnt(软件)的指针,需要采用不同的实现方式的时候只需要传入不同的实例就可以了。
适用场景:手机的品牌是变化的(不断的有新品牌加入进来),手机的功能也变化(游戏,通信录,视频,...),如果不分离的话,在原来的继承体系上,每增加一个功能,或者每次增加一个品牌,都要加入好多类。比如我加入个小米手机,就需要加入各种小米的功能。 这种多个变化因素在多个对象之间共享,可以将这些变化的部分抽象出来再聚合进去。
优点: 依赖倒置; 将可以共享的部分,抽象出来,用聚合代替继承。减少代码重复。
缺点: 客户必须清楚的知道选择哪一种类型的实现。
注意:什么时候用继承,什么时候用聚合? 看变化是几维的,这里有2个维度,品牌和功能,如果只有一个维度,用继承就可以。
2 例子1:
先来一个一般的例子(就是不好理解,不知所云的例子),后面还有个不一般的例子。
一个画板的形状可以是圆形的,正方形的,颜色可以是红色,绿色。
class Implementor
{
public:
virtual void Show() {}
};
class Implementor1 : public Implementor
{
public:
virtual void Show()
{
XXXXXX;
}
};
class Implementor2 :public Implementor
{
public:
virtual void show()
{
XXXXXX
}
};
class Abstractor
{
Implementor * _implementor;
public:
virtual void SetImplementor(Implementor* ot)
{
this->_iplementor = ot;
}
virtual void operatoe()
{
_implementor->Show();
}
};
class RefindAbstractor: public Abstractor
{
};
int mian()
{
Implementor* im1 = new Implementor1();
Implementor2 * im2 = new Implementor2();
RefinedAbstractor *re = new ReefindeAbstractor();
re->SetImplementor(im1);
re->operate();
re->SetIpeementor(im2);
re->operate();
}
2 例子2:
(转载自: javascript:void(0))
这是一个不一般的(比较通俗易懂的)例子,所以直接搬过来(发现人家是原创,图片上有名字,所以明确写明是转载。)
以前老是讲继承的时候最爱用画图说事,这里有一个画笔,可以画正方形、长方形、圆形(熟悉的味道...)。但是现在我们需要给这些形状进行上色,这里有三种颜色:白色、灰色、黑色。这里我们可以画出3*3=9中图形:白色正方形、白色长方形、白色圆形。。。。。。到这里了我们几乎到知道了这里存在两种解决方案:
方案一:为每种形状都提供各种颜色的版本。(根据经验,这一定四最Stupid方案)。
假如我们添加椭圆,我们是不是又要增加三种颜色呢?假如我们在增加一个绿色,我们就要增加其四种形状了,继续加。继续加……每次增加都会增加若干个类(如果增加颜色则会增加形状个数个类,若增加形状则会增加颜色个数个类),这样的情况我想每个程序员都不会想要吧!那么我们看方案二。
方案二:根据实际需要对颜色和形状进行组合。
提供两个父类一个是颜色、一个形状,颜色父类和形状父类两个类都包含了相应的子类,然后根据需要对颜色和形状进行组合。
桥接模式将继承关系转化成关联关系,它降低了类与类之间的耦合度,减少了系统中类的数量,也减少了代码量。
首先是形状类:该类为一个抽象类,主要提供画形状的方法:Shape.java
public abstract class Shape {
Color color;
public void setColor(Color color) {
this.color = color;
}
public abstract void draw();
}
然后是三个形状 。圆形:Circle.java
public class Circle extends Shape{
public void draw() {
color.bepaint("正方形");
}
}
长方形:Rectangle.java
public class Rectangle extends Shape{
public void draw() {
color.bepaint("长方形");
}
}
正方形:Square.java
public class Square extends Shape{
public void draw() {
color.bepaint("正方形");
}
}
颜色接口:Color.java
public interface Color {
public void bepaint(String shape);
}
白色:White.java
public class White implements Color{
public void bepaint(String shape) {
System.out.println("白色的" + shape);
}
}
灰色:Gray.java
public class Gray implements Color{
public void bepaint(String shape) {
System.out.println("灰色的" + shape);
}
}
黑色:Black.java
public class Black implements Color{
public void bepaint(String shape) {
System.out.println("黑色的" + shape);
}
}
客户端:Client.java
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//白色
Color white = new White();
//正方形
Shape square = new Square();
//白色的正方形
square.setColor(white);
square.draw();
//长方形
Shape rectange = new Rectangle();
rectange.setColor(white);
rectange.draw();
}
}
3 例子3:
最后,看一下《大话设计模式》中多个手机品牌上面执行多个软件的例子吧:
首先定义一个不同软件的抽象接口。
public interface Software {
public void run();
}
public class AppStore implements Software {
@Override
public void run() {
System.out.println("run app store");
}
}
public class Camera implements Software {
@Override
public void run() {
System.out.println("run camera");
}
}
手机品牌的抽象接口:注意,里面包含了一个Software 的引用。
public abstract class Phone {
protected Software software;
public void setSoftware(Software software){
this.software = software;
}
public abstract void run();
}
public class Oppo extends Phone {
@Override
public void run() {
software.run();
}
}
public class Vivo extends Phone {
@Override
public void run() {
software.run();
}
}