「補(bǔ)課」進(jìn)行時(shí)：設(shè)計(jì)模式(22)——橋梁模式
1. 前文匯總
「補(bǔ)課」進(jìn)行時(shí)：設(shè)計(jì)模式系列
2. 橋梁模式
設(shè)計(jì)模式的最后一篇文章，還是讓我這個(gè)拖延癥晚期的患者把時(shí)間拖到了 2020 年的最后一天。
雖然是最后一篇，但并不是最難的一個(gè)模式，比較復(fù)雜的兩個(gè)模式已經(jīng)在前面介紹過了，一個(gè)是訪問者模式，另一個(gè)是解釋器模式。
那么什么是橋梁模式？
2.1 定義
橋梁模式（Bridge Pattern） 也叫做橋接模式， 是一個(gè)比較簡單的模式， 其定義如下：Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently.（將抽象和實(shí)現(xiàn)解耦， 使得兩者可以獨(dú)立地變化。）
橋梁模式的重點(diǎn)是在「解耦」上， 如何讓它們兩者解耦是橋梁模式的重點(diǎn)，
2.2 通用類圖
Abstraction 抽象化角色：定義出該角色的行為， 同時(shí)保存一個(gè)對實(shí)現(xiàn)化角色的引用， 該角色一般是抽象類 Implementor 實(shí)現(xiàn)化角色：它是接口或者抽象類， 定義角色必需的行為和屬性。 RefinedAbstraction 修正抽象化角色：實(shí)現(xiàn)化角色對抽象化角色進(jìn)行修正。 ConcreteImplementor 具體實(shí)現(xiàn)化角色：實(shí)現(xiàn)接口或抽象類定義的方法和屬性。
橋梁模式中的幾個(gè)名詞比較拗口，核心就一句話：抽象角色引用實(shí)現(xiàn)角色，或者說抽象角色的部分實(shí)現(xiàn)是由實(shí)現(xiàn)角色完成的。
2.3 通用代碼
實(shí)現(xiàn)化角色：
public?interface?Implementor?{
????//?基本方法
????void?doSomething();
????void?doAnything();
}
具體實(shí)現(xiàn)化角色：
public?class?ConcreteImplementor1?implements?Implementor?{
????@Override
????public?void?doSomething()?{
????}
????@Override
????public?void?doAnything()?{
????}
}
public?class?ConcreteImplementor2?implements?Implementor?{
????@Override
????public?void?doSomething()?{
????}
????@Override
????public?void?doAnything()?{
????}
}
抽象化角色：
public?abstract?class?Abstraction?{
????//?定義對實(shí)現(xiàn)化角色的引用
????private?Implementor?impl;
????//?約束子類必須實(shí)現(xiàn)該構(gòu)造函數(shù)
????public?Abstraction(Implementor?impl){
????????this.impl?=?impl;
????}
????//?自身的行為和屬性
????public?void?request(){
????????this.impl.doSomething();
????}
????//?獲得實(shí)現(xiàn)化角色
????public?Implementor?getImpl(){
????????return?impl;
????}
}
具體抽象化角色：
public?class?RefinedAbstraction?extends?Abstraction?{
????//?覆寫構(gòu)造函數(shù)
????public?RefinedAbstraction(Implementor?impl)?{
????????super(impl);
????}
????//?修正父類的行為
????@Override
????public?void?request(){
????????//?業(yè)務(wù)處理
????????super.request();
????????super.getImpl().doAnything();
????}
}
客戶端類：
public?class?Client?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)化角色
????????Implementor?imp?=?new?ConcreteImplementor1();
????????//?定義一個(gè)抽象化角色
????????Abstraction?abs?=?new?RefinedAbstraction(imp);
????????//?執(zhí)行行文
????????abs.request();
????}
}
2.4 優(yōu)點(diǎn)
抽象和實(shí)現(xiàn)分離：橋梁模式完全是為了解決繼承的缺點(diǎn)而提出的設(shè)計(jì)模式。 優(yōu)秀的擴(kuò)展能力。 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對客戶透明。客戶不用關(guān)心細(xì)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，它已經(jīng)由抽象層通過聚合關(guān)系完成了封裝。
2.5 缺點(diǎn)
會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度。由于聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層，要求開發(fā)者針對抽象進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。
2.6 使用場景
不希望或不適用使用繼承的場景。 接口或抽象類不穩(wěn)定的場景。 重用性要求較高的場景。
3. 一個(gè)簡單的案例
在橋接模式中要把握的很重要的一點(diǎn)就是：類的繼承關(guān)系和類的組合/聚合關(guān)系，何時(shí)應(yīng)該考慮使用何種關(guān)系。是不是在編程過程中一味地使用類的繼承關(guān)系就代表這就是面向?qū)ο缶幊塘耍坑袝r(shí)候并不是這樣， Java 的類繼承設(shè)計(jì)成單繼承模式我想應(yīng)該就是不想把類的繼承關(guān)系搞得過于復(fù)雜，實(shí)際上我們應(yīng)該優(yōu)先使用對象組合/聚合，而不是類繼承。
類繼承不必多說，先來看看何為組合/聚合關(guān)系。
聚合體現(xiàn)的是「弱」的擁有關(guān)系，比如雁群可以包含大雁，但雁群不是大雁的一部分。組合體現(xiàn)的是「強(qiáng)」的擁有關(guān)系，或者體現(xiàn)的是部分與整體的關(guān)系，通過一對翅膀組合成大雁，翅膀是部分，大雁是整體。
我們現(xiàn)在天天使用的一個(gè)電器：手機(jī)，手機(jī)有手機(jī)品牌和手機(jī)軟件等等，每個(gè)手機(jī)品牌都有多款軟件。
這個(gè)案例如果使用繼承關(guān)系的話，不管是已手機(jī)品牌還是手機(jī)軟件作為父類，都會(huì)對后續(xù)的擴(kuò)展造成很大的影響，如果我們使用橋梁模式，使用對象的組合/聚合，類圖是下面這樣：
通過UML類結(jié)構(gòu)圖我們可以看到手機(jī)品牌和手機(jī)軟件成功解耦，新增功能并不影響其手機(jī)品牌，新增手機(jī)品牌也不會(huì)影響到手機(jī)軟件，其中的奧秘就在于利用了聚合而不是繼承。
代碼如下：
手機(jī)品牌抽象類：
public?abstract?class?HandsetBrand?{
????protected?HandsetSoft?soft;
????//?設(shè)置手機(jī)軟件
????public?void?setHandsetSoft(HandsetSoft?soft)?{
????????this.soft?=?soft;
????}
????//?運(yùn)行
????abstract?void?run();
}
手機(jī)軟件抽象類：
public?abstract?class?HandsetSoft?{
????abstract?void?run();
}
各類手機(jī)品牌實(shí)現(xiàn)類：
public?class?HandsetBrandA?extends?HandsetBrand?{
????@Override
????void?run()?{
????????super.soft.run();
????}
}
public?class?HandsetBrandB?extends?HandsetBrand{
????@Override
????void?run()?{
????????super.soft.run();
????}
}
手機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)類：
public?class?HandsetGame?extends?HandsetSoft{
????@Override
????void?run()?{
????????System.out.println("運(yùn)行手機(jī)游戲");
????}
}
public?class?HandsetAddressList?extends?HandsetSoft{
????@Override
????void?run()?{
????????System.out.println("運(yùn)行手機(jī)通訊錄");
????}
}
客戶端類：
public?class?Client?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????HandsetBrand?ab;
????????//?使用?A?品牌手機(jī)
????????ab?=?new?HandsetBrandA();
????????System.out.println("A品牌手機(jī)：");
????????ab.setHandsetSoft(new?HandsetGame());
????????ab.run();
????????ab.setHandsetSoft(new?HandsetAddressList());
????????ab.run();
????????//?使用?B?品牌手機(jī)
????????ab?=?new?HandsetBrandB();
????????System.out.println("B品牌手機(jī)：");
????????ab.setHandsetSoft(new?HandsetGame());
????????ab.run();
????????ab.setHandsetSoft(new?HandsetAddressList());
????????ab.run();
????}
}
執(zhí)行結(jié)果如下：
A品牌手機(jī)：
運(yùn)行手機(jī)游戲
運(yùn)行手機(jī)通訊錄
B品牌手機(jī)：
運(yùn)行手機(jī)游戲
運(yùn)行手機(jī)通訊錄
