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桥连模式——对象结构模型
阅读量:2381 次
发布时间:2019-05-10

本文共 4783 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

#概述

将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立的变化。它是一种结构性模式,又称柄体(Handle and body)模式或者接口(Interface)模式。
当一个抽象可能有多个实现时,通常用继承来协调他们。抽象类的定义对该抽象的接口。而具体的子类则用不同的方式加以实现,但是此方法有时不够灵活。继承机制将抽象部分与他的视线部分固定在一起,使得难以对抽象部分和实现部分独立地进行修改、扩充和充用。

理解桥接模式,重点需要理解如何将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化。

•抽象化:抽象化就是忽略一些信息,把不同的实体当作同样的实体对待。在面向对象中,将对象的共同性质抽取出来形成类的过程即为抽象化的过程。

•实现化:针对抽象化给出的具体实现,就是实现化,抽象化与实现化是一对互逆的概念,实现化产生的对象比抽象化更具体,是对抽象化事物的进一步具体化的产物。

•脱耦:脱耦就是将抽象化和实现化之间的耦合解脱开,或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联,将两个角色之间的继承关系改为关联关系。桥接模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用关联关系(组合或者聚合关系)而不是继承关系,从而使两者可以相对独立地变化,这就是桥接模式的用意。


#类图

这里写图片描述
抽象类(Abstraction):定义抽象类的接口,维护一个指向Implementor类型对象的指针

扩充抽象类(RefinedAbstraction):扩充由Abstraction定义的接口

实现类接口(Implementor):定义实现类的接口,该接口不一定要与

Abstraction的接口完全一致;事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲, Implementor接口仅提供基本操作,而 Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。

具体实现类(ConcreteImplementor):实现Implementor接口并定义它的具体实现。


#效果

Bridge模式有以下一些优点:

  1. 分离接口及其实现部分 一个实现未必不变地绑定在一个接口上。抽象类的实现可以在运行时刻进行配置,一个对象甚至可以在运行时刻改变它的实现。将Abstraction与Implementor分离有助于降低对实现部分编译时刻的依赖性,当改变一个实现类时,并不需要重新编译 Abstraction类和它的客户程序。为了保证一个类库的不同版本之间的二进制兼容性,一定要有这个性质。另外,接口与实现分离有助于分层,从而产生更好的结构化系统,系统的高层部分仅需知道Abstraction和Implementor即可。
  2. 提高可扩充性 你可以独立地对Abstraction和Implementor层次结构进行扩充。
    3 ) 实现细节对客户透明 你可以对客户隐藏实现细节,例如共享 Implementor对象以及相应的引用计数机制(如果有的话) 。

桥接模式的缺点

•桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度,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与编程。
•桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围具有一定的局限性。


#实现

模拟毛笔:
现需要提供大中小3种型号的画笔,能够绘制5种不同颜色,如果使用蜡笔,我们需要准备3*5=15支蜡笔,也就是说必须准备15个具体的蜡笔类。而如果使用毛笔的话,只需要3种型号的毛笔,外加5个颜料盒,用3+5=8个类就可以实现15支蜡笔的功能。

实际上,蜡笔和毛笔的关键一个区别就在于笔和颜色是否能够分离。即将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化"。关键就在于能否脱耦。蜡笔的颜色和蜡笔本身是分不开的,所以就造成必须使用15支色彩、大小各异的蜡笔来绘制图画。而毛笔与颜料能够很好的脱耦,各自独立变化,便简化了操作。在这里,抽象层面的概念是:“毛笔用颜料作画”,而在实现时,毛笔有大中小三号,颜料有红绿蓝黑白等5种,于是便可出现3×5种组合。每个参与者(毛笔与颜料)都可以在自己的自由度上随意转换。

蜡笔由于无法将笔与颜色分离,造成笔与颜色两个自由度无法单独变化,使得只有创建15种对象才能完成任务。

Bridge模式将继承关系转换为组合关系,从而降低了系统间的耦合,减少了代码编写量。

UML如图:

这里写图片描述

##demo实现

_implementorColor = $color; } /** * * Enter description here ... */ public abstract function operationDraw(); } /******************************RefinedAbstraction **************************/ /** * * 扩充由Abstraction;大毛笔 * @author guisu * */ class BigBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction { public function operationDraw() { echo 'Big and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing'; } } /** * * 扩充由Abstraction;中毛笔 * @author guisu * */ class MiddleBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction { public function operationDraw() { echo 'Middle and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing'; } } /** * * 扩充由Abstraction;小毛笔 * @author guisu * */ class SmallBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction { public function operationDraw() { echo 'Small and ', $this->_implementorColor->bepaint(), ' drawing'; } } /******************************Implementor **************************/ /** * 实现类接口(Implementor) * * @author mo-87 * */ class ImplementorColor { protected $value; /** * 着色 * */ public function bepaint(){ echo $this->value; } } /******************************oncrete Implementor **************************/ class oncreteImplementorRed extends ImplementorColor { public function __construct() { $this->value = "red"; } /** * 可以覆盖 */ public function bepaint() { echo $this->value; } } class oncreteImplementorBlue extends ImplementorColor { public function __construct() { $this->value = "blue"; } } class oncreteImplementorGreen extends ImplementorColor { public function __construct() { $this->value = "green"; } } class oncreteImplementorWhite extends ImplementorColor { public function __construct() { $this->value = "white"; } } class oncreteImplementorBlack extends ImplementorColor { public function __construct() { $this->value = "black"; } } /** * * 客户端程序 * @author guisu * */ class Client { public static function Main() { //小笔画红色 $objRAbstraction = new SmallBrushPenRefinedAbstraction(); $objRAbstraction->setImplementorColor(new oncreteImplementorRed()); $objRAbstraction->operationDraw(); } }

#桥接模式与其他相关模式

1)抽象工厂(Abstract Factory )模式可以用来创建和配置一个特定的Bridge模式。

2)Adapter模式

用来帮助无关的类协同工作,它通常在系统设计完成后才会被使用。然而,Bridge模式则是在系统开始时就被使用,它使得抽象接口和实现部分可以独立进行改变。

3)桥接模式与装饰的区别:

装饰模式:

这两个模式在一定程度上都是为了减少子类的数目,避免出现复杂的继承关系。但是它们解决的方法却各有不同,  装饰模式把子类中比基类中多出来的部分放到单独的类里面,以适应新功能增加的需要,  当我们把描述新功能的类封装到基类的对象里面时,就得到了所需要的子类对象,  这些描述新功能的类通过组合可以实现很多的功能组合

.

桥接模式:

桥接模式则把原来的基类的实现化细节抽象出来,在构造到一个实现化的结构中,   然后再把原来的基类改造成一个抽象化的等级结构,这样就可以实现系统在多个维度上的独立变化 。

#总结

Bridge模式是一个非常有用的模式,也非常复杂,它很好的符合了开放-封闭原则(COP)和组合/聚合复用原则(CARP),优先使用对象,而不是继承这两个面向对象原则。

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