如何理解Java設(shè)計(jì)模式的橋接模式

這篇文章主要講解了“如何理解Java設(shè)計(jì)模式的橋接模式”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“如何理解Java設(shè)計(jì)模式的橋接模式”吧！

一、什么是橋接模式

橋接模式(Bridge Pattern)：將抽象部分與它的實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨(dú)立地變化。它是一種對(duì)象結(jié)構(gòu)型模式，又稱為柄體(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

二、橋接模式的結(jié)構(gòu)

在橋接模式結(jié)構(gòu)圖中包含如下幾個(gè)角色：

• Abstraction（抽象類）：用于定義抽象類的接口，它一般是抽象類而不是接口，其中定義了一個(gè)Implementor（實(shí)現(xiàn)類接口）類型的對(duì)象并可以維護(hù)該對(duì)象，它與Implementor之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，它既可以包含抽象業(yè)務(wù)方法，也可以包含具體業(yè)務(wù)方法。

• RefinedAbstraction（擴(kuò)充抽象類）：擴(kuò)充由Abstraction定義的接口，通常情況下它不再是抽象類而是具體類，它實(shí)現(xiàn)了在Abstraction中聲明的抽象業(yè)務(wù)方法，在RefinedAbstraction中可以調(diào)用在Implementor中定義的業(yè)務(wù)方法。

• Implementor（實(shí)現(xiàn)類接口）：定義實(shí)現(xiàn)類的接口，這個(gè)接口不一定要與Abstraction的接口完全一致，事實(shí)上這兩個(gè)接口可以完全不同，一般而言，Implementor接口僅提供基本操作，而Abstraction定義的接口可能會(huì)做更多更復(fù)雜的操作。Implementor接口對(duì)這些基本操作進(jìn)行了聲明，而具體實(shí)現(xiàn)交給其子類。通過關(guān)聯(lián)關(guān)系，在Abstraction中不僅擁有自己的方法，還可以調(diào)用到Implementor中定義的方法，使用關(guān)聯(lián)關(guān)系來替代繼承關(guān)系。

• ConcreteImplementor（具體實(shí)現(xiàn)類）：具體實(shí)現(xiàn)Implementor接口，在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同實(shí)現(xiàn)，在程序運(yùn)行時(shí)，ConcreteImplementor對(duì)象將替換其父類對(duì)象，提供給抽象類具體的業(yè)務(wù)操作方法。

三、橋接模式的使用場(chǎng)景

• 當(dāng)對(duì)象存在多種變化的因素時(shí)，考慮對(duì)其變化的因素和場(chǎng)景進(jìn)行抽象，然后進(jìn)行橋接；如筆擁有不同的功能。

• 當(dāng)多個(gè)對(duì)象存在多種變化的因素時(shí)，考慮將這部分變化的部分抽象出來再聚合進(jìn)來；比如不同品牌的電腦安裝不同的系統(tǒng)、使用不同的軟件等，相當(dāng)于將第一條進(jìn)行橫向擴(kuò)展，增加橋接的數(shù)量。

四、橋接模式的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

(1)分離抽象接口及其實(shí)現(xiàn)部分。橋接模式使用“對(duì)象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系”解耦了抽象和實(shí)現(xiàn)之間固有的綁定關(guān)系，使得抽象和實(shí)現(xiàn)可以沿著各自的維度來變化。所謂抽象和實(shí)現(xiàn)沿著各自維度的變化，也就是說抽象和實(shí)現(xiàn)不再在同一個(gè)繼承層次結(jié)構(gòu)中，而是“子類化”它們，使它們各自都具有自己的子類，以便任何組合子類，從而獲得多維度組合對(duì)象。

(2)在很多情況下，橋接模式可以取代多層繼承方案，多層繼承方案違背了“單一職責(zé)原則”，復(fù)用性較差，且類的個(gè)數(shù)非常多，橋接模式是比多層繼承方案更好的解決方法，它極大減少了子類的個(gè)數(shù)。

(3)橋接模式提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，在兩個(gè)變化維度中任意擴(kuò)展一個(gè)維度，都不需要修改原有系統(tǒng)，符合“開閉原則”。

缺點(diǎn)：

(1)橋接模式的使用會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度，由于關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層，要求開發(fā)者一開始就針對(duì)抽象層進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。

(2)橋接模式要求正確識(shí)別出系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立變化的維度，因此其使用范圍具有一定的局限性，如何正確識(shí)別兩個(gè)獨(dú)立維度也需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。

五、裝飾，橋接和適配器模式的異同

三者都是結(jié)構(gòu)型的設(shè)計(jì)模式，而且都存在依賴抽象的情況

適配器模式：

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是適配的功能。（適配器依賴抽象）

關(guān)鍵點(diǎn)是：

主體類和適配器類實(shí)現(xiàn)相同的接口A

• 主體類依賴適配器類

• 適配器類依賴抽象接口B

• 被適配的類實(shí)現(xiàn)抽象接口B

最終的效果就是，主體類可以使用之前不相關(guān)的被適配類中的某些功能。

橋接模式：

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是多維度的變化。（主體類直接依賴抽象）

關(guān)鍵點(diǎn)是：

• 主體類依賴抽象A

• 主體類具有多個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)類

• 抽象A具有多個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)類

最終的效果就是，主體類的實(shí)現(xiàn)類和抽象的實(shí)現(xiàn)類分別可以在兩個(gè)維度上進(jìn)行各自的變化。如果主體類依賴多個(gè)抽象，則維度進(jìn)行增加，方便擴(kuò)展。

裝飾器模式：

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是裝飾功能。（主體類不僅依賴抽象，而且實(shí)現(xiàn)該抽象接口）

關(guān)鍵點(diǎn)是：

• 抽象A具有多個(gè)具體子類

• 裝飾器類依賴抽象A

• 裝飾器類實(shí)現(xiàn)抽象A

• 裝飾器類存在不同子類

最終的效果就是，（裝飾器實(shí)現(xiàn)類）對(duì)（原抽象的子類）進(jìn)行某些方法的功能加強(qiáng)。

六、橋接模式的實(shí)現(xiàn)

首先抽象出電視機(jī)，提供遙控器改變的行為方法。

/// <summary>
    /// 電視機(jī)，提供抽象方法
    /// </summary>
    public abstract class TV
    {
        public abstract void On();
        public abstract void Off();
        public abstract void tuneChannel();
    }

創(chuàng)建具體的電視機(jī)，繼承自抽象電視機(jī)類：

/// <summary>
    /// 三星牌電視機(jī)，重寫基類的抽象方法
    /// </summary>
    public class Samsung:TV
    {
        public override void On()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)已經(jīng)打開了");
        }
         public override void Off()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)已經(jīng)關(guān)掉了");
        }
         public override void tuneChannel()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)換頻道");
        }
    }
     /// <summary>
    /// 長(zhǎng)虹牌電視機(jī)，重寫基類的抽象方法
    /// 提供具體的實(shí)現(xiàn)
    /// </summary>
    public class ChangHong : TV
    {
        public override void On()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)已經(jīng)打開了");
        }
         public override void Off()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)已經(jīng)關(guān)掉了");
        }
         public override void tuneChannel()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)換頻道");
        }
    }

然后抽象出概覽中的遙控器，扮演抽象話的角色

/// <summary>
    ///  抽象概念中的遙控器，扮演抽象化角色
    /// </summary>
    public abstract class RemoteControl
    {
        public TV implementor { get; set; }
         /// <summary>
        /// 開電視機(jī)
        /// 這里抽象類中不再提供實(shí)現(xiàn)了，而是調(diào)用實(shí)現(xiàn)類中的實(shí)現(xiàn)
        /// </summary>
        public virtual void On()
        {
            implementor.On();
        }
         /// <summary>
        /// 關(guān)電視機(jī)
        /// </summary>
        public virtual void Off()
        {
            implementor.Off();
        }
         /// <summary>
        /// 換頻道
        /// </summary>
        public virtual void SetChannel()
        {
            implementor.tuneChannel();
        }
    }

創(chuàng)建具體遙控器類：這里面，我重寫了更換頻道的方法，其實(shí)還可以重寫其他的方法

/// <summary>
    /// 具體遙控器類
    /// </summary>
    public class ConcreteRemote:RemoteControl
    {
        /// <summary>
        /// 重寫更換頻道方法
        /// </summary>
        public override void SetChannel()
        {
            Console.WriteLine("重寫更換頻道方法");
            base.SetChannel();
        }
    }

客戶端代碼：

static void Main(string[] args)
        {
            // 創(chuàng)建一個(gè)遙控器
            RemoteControl remoteControl = new ConcreteRemote();
             //長(zhǎng)虹電視機(jī)
            remoteControl.implementor = new ChangHong();
            remoteControl.On();
            remoteControl.SetChannel();
            remoteControl.Off();
            Console.WriteLine();
             // 三星牌電視機(jī)
            remoteControl.implementor = new Samsung();
            remoteControl.On();
            remoteControl.SetChannel();
            remoteControl.Off();
            Console.Read();
        }

這樣接實(shí)現(xiàn)了橋接模式的設(shè)計(jì)，遙控器的功能實(shí)現(xiàn)方法不是在遙控器中去實(shí)現(xiàn)了，而是將實(shí)現(xiàn)部分用來另一個(gè)電視機(jī)類去封裝它，遙控器中只包含電視機(jī)類的一個(gè)引用，通過橋接模式，我們把抽象化和實(shí)現(xiàn)化部分分離開了，這樣可以很好應(yīng)對(duì)這兩方面的變化。

感謝各位的閱讀，以上就是“如何理解Java設(shè)計(jì)模式的橋接模式”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)如何理解Java設(shè)計(jì)模式的橋接模式這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！