桥接设计模式
手机操作问题
现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程(比如:开机、关机、上网,打电话等),如图:
传统解决方案
从功能上来说,这样设计是可以的。但是,若是增加一种新的样式,那么同样的它也会新增不同品牌手机的子类,这样就会导致类爆炸的问题。
传统方案解决手机操作问题分析:
1、扩展性问题(类爆炸),如果我们再增加手机的样式(旋转式),就需要增加各个品牌手机的类,同样如果我们增加一个手机品牌,也要在各个手机样式类下增加。
2、违反了单一职责原则,当我们增加手机样式时,要同时增加所有品牌的手机,这样增加了代码维护成本。
可以通过桥接模式解决这个问题。
桥接模式
基本介绍
1、桥接模式(Bridge模式)是指: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、桥接模式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(Abstraction)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。
桥接模式原理类图
原理类图说明:
1、Client类:桥接模式的调用者;
2、抽象类(Abstraction) :维护了Implementor /即它的实现类ConcreteImplementorA..,二者是聚合关系, Abstraction充当桥接类;
3、RedefinedAbstraction:是Abstraction抽象类的子类;
4、Implementor:行为实现类的接口;
5、ConcreteImplementorA/B:行为的具体实现类。
从UML类图中可以看出,这里的抽象类和接口是聚合的关系,也就是调用和被调用的关系。
桥接模式解决手机问题
1、手机品牌
// 接口
public interface Brand {
void open();
void close();
void call();
}
具体的手机品牌:小米
public class XiaoMi implements Brand {
@Override
public void open() {
System.out.println(" 小米手机开机 ");
}
@Override
public void close() {
System.out.println(" 小米手机关机 ");
}
@Override
public void call() {
System.out.println(" 小米手机打电话 ");
}
}
具体的手机品牌:华为
public class HuaWei implements Brand {
@Override
public void open() {
System.out.println(" 华为手机开机 ");
}
@Override
public void close() {
System.out.println(" 华为手机关机 ");
}
@Override
public void call() {
System.out.println(" 华为手机打电话 ");
}
}
2、手机样式
手机抽象类:
public abstract class Phone {
//组合品牌
private Brand brand;
//构造器
public Phone(Brand brand) {
super();
this.brand = brand;
}
protected void open() {
this.brand.open();
}
protected void close() {
brand.close();
}
protected void call() {
brand.call();
}
}
直立式:
public class UpRightPhone extends Phone {
//构造器
public UpRightPhone(Brand brand) {
super(brand);
}
public void open() {
super.open();
System.out.println(" 直立样式手机 ");
}
public void close() {
super.close();
System.out.println(" 直立样式手机 ");
}
public void call() {
super.call();
System.out.println(" 直立样式手机 ");
}
}
折叠式:
//折叠式手机类,继承 抽象类 Phone
public class FoldedPhone extends Phone {
public FoldedPhone(Brand brand) {
super(brand);
}
public void open() {
super.open();
System.out.println(" 折叠样式手机 ");
}
public void close() {
super.close();
System.out.println(" 折叠样式手机 ");
}
public void call() {
super.call();
System.out.println(" 折叠样式手机 ");
}
}
3、客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//获取折叠式手机 (样式 + 品牌 )
Phone phoneXiaomi = new FoldedPhone(new XiaoMi());
phoneXiaomi.open();
phoneXiaomi.call();
phoneXiaomi.close();
System.out.println("=======================");
Phone phoneHuaWei= new FoldedPhone(new HuaWei());
phoneHuaWei.open();
phoneHuaWei.call();
phoneHuaWei.close();
System.out.println("=======================");
UpRightPhone phone3 = new UpRightPhone(new XiaoMi());
phone3.open();
phone3.call();
phone3.close();
}
}
手机样式、品牌扩展
由上面的类图我们可以看出来,当我们增加苹果手机品牌和旋转样式的时候,只需要增加两个类。
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了,其它的部分由具体业务来完成;
3、桥接模式替代多层继承方案,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编程;
5、桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围有一定的局限性,即需要有这样的应用场景。