11-Python与设计模式--桥梁模式

一、画笔与形状

在介绍原型模式的一节中，我们举了个图层的例子，这一小节内容，我们同样以类似画图的例子，说明一种结构类设计模式：桥梁模式。
在一个画图程序中，常会见到这样的情况：有一些预设的图形，如矩形、圆形等，还有一个对象-画笔，调节画笔的类型（如画笔还是画刷，还是毛笔效果等）并设定参数（如颜色、线宽等），选定图形，就可以在画布上画出想要的图形了。要实现以上需求，先从最抽象的元素开始设计，即形状和画笔（暂时忽略画布，同时忽略画笔参数，只考虑画笔类型）。

class Shape:
    name=""
    param=""
    def __init__(self,*param):
        pass
    def getName(self):
        return self.name
    def getParam(self):
        return self.name,self.param

class Pen:
    shape=""
    type=""
    def __init__(self,shape):
        self.shape=shape
    def draw(self):
        pass

 

形状对象和画笔对象是最为抽象的形式。接下来，构造多个形状，如矩形和圆形：

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self,long,width):
        self.name="Rectangle"
        self.param="Long:%s Width:%s"%(long,width)
        print "Create a rectangle:%s"%self.param
class Circle(Shape):
    def __init__(self,radius):
        self.name="Circle"
        self.param="Radius:%s"%radius
        print "Create a circle:%s"%self.param

紧接着是构造多种画笔，如普通画笔和画刷：

class NormalPen(Pen):
    def __init__(self,shape):
        Pen.__init__(self,shape)
        self.type="Normal Line"
    def draw(self):
        print "DRAWING %s:%s----PARAMS:%s"%(self.type,self.shape.getName(),self.shape.getParam())
class BrushPen(Pen):
    def __init__(self,shape):
        Pen.__init__(self,shape)
        self.type="Brush Line"
    def draw(self):
        print "DRAWING %s:%s----PARAMS:%s" % (self.type,self.shape.getName(), self.shape.getParam())

业务中的逻辑如下：

if __name__=="__main__":
    normal_pen=NormalPen(Rectangle("20cm","10cm"))
    brush_pen=BrushPen(Circle("15cm"))
    normal_pen.draw()
    brush_pen.draw()

打印如下：

Create a rectangle:Long:20cm Width:10cm
Create a circle:Radius:15cm
DRAWING Normal Line:Rectangle----PARAMS:('Rectangle', 'Long:20cm Width10cm')
DRAWING Brush Line:Circle----PARAMS:('Circle', 'Radius:15cm')

二、桥梁模式

桥梁模式又叫桥接模式，定义如下：将抽象与实现解耦（注意此处的抽象和实现，并非抽象类和实现类的那种关系，而是一种角色的关系，这里需要好好区分一下），可以使其独立变化。在形如上例中，Pen只负责画，但没有形状，它终究是不知道要画什么的，所以我们把它叫做抽象化角色；而Shape是具体的形状，我们把它叫做实现化角色。抽象化角色和实现化角色是解耦的，这也就意味着，所谓的桥，就是抽象化角色的抽象类和实现化角色的抽象类之间的引用关系。

三、桥梁模式的优点和应用场景

优点：

1、抽象角色与实现角色相分离，二者可以独立设计，不受约束；
2、扩展性强：抽象角色和实现角色可以非常灵活地扩展。

应用场景：

1、不适用继承或者原继承关系中抽象类可能频繁变动的情况，可以将原类进行拆分，拆成实现化角色和抽象化角色。例如本例中，若将形状、粗细、绘画样式等属于汇集在一个类中，一旦抽象类中有所变动，将造成巨大的风险；
2、重用性比较大的场景。比如开关控制逻辑的程序，开关就是抽象化角色，开关的形式有很多种，操作的实现化角色也有很多种，采用桥梁模式，（如当前例子）开关即可进行复用，整体会将设计的粒度减小。

四、桥梁模式的缺点

1、增加对系统理解的难度。