什么是桥梁模式
桥梁模式(Bridge Pattern)也称为桥接模式,属于结构型模式,它主要目的是通过组合的方式建立两个类之间的联系,而不是继承。桥梁模式将抽象部分与它的具体实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
桥梁模式的核心原理
桥梁模式的核心原理是将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化。
具体来说,桥梁模式通过组合或聚合关系来建立抽象和实现之间的关系,而不是使用继承关系。这样可以降低抽象和实现之间的耦合度,使得它们可以独立地变化。
桥梁模式的实现通常包括以下四个角色:
- Abstraction------抽象化角色:它的主要职责是定义出该角色的行为,同时保存一个对实现化角色的引用,该角色一般是抽象类。
- Implementor------实现化角色:它是接口或者抽象类,定义角色必需的行为和属性。
- RefinedAbstraction------修正抽象化角色:它引用实现化角色对抽象化角色进行修正。
- ConcreteImplementor------具体实现化角色:它实现接口或抽象类定义的方法和属性。
桥梁模式如何实现
小王是一个富二代,家里的产业很多,开煤矿、搞房地产等等,如果设计一个程序来帮助小王来管理家族产业,那么应该怎么实现呢?这里就可以使用桥梁模式来实现。为什么可以使用桥梁模式呢?原因是这样的,小王家大业大、善于投资,这些产业可能会发生变化,比如煤矿不挣钱了,就改搞新能源;如果房地产不挣钱了,那就搞酒店住宿,可以看出来具体的业务可能会发生变化;那有没有不会发生变化的东西?当然有。这么大的产业,一般会成立一些子公司分别来管理这些产业,然后通过一个母公司来控制这些子公司。
那这里的母公司就是抽象化角色(Abstraction),子公司就是实现化角色(RefinedAbstraction),这些不同的产业可以抽象为产品类,即实现化角色(Implementor),产品有两个共同的行为,被生出来、被销售出去,煤碳、房产等这些就是具体的具体实现化角色(ConcreteImplementor),下面就用代码来演示一个这个过程:
- MotherCompany:抽象化母公司,属于抽象化角色(Abstraction)
- CoalCompany:煤炭公司袱类,属于实现化角色(RefinedAbstraction)
- HouseCompany:房产公司类,继承于MotherCompany,属于具体实现化角色(ConcreteImplementor)
- Product:抽象产品类,即实现化角色(Implementor)
- House:房产实体类,继承于Product,属于具体实现化角色(ConcreteImplementor)
- Coal,煤炭实体类,继承于Product,属于具体实现化角色(ConcreteImplementor)
java
/**
* 抽象产品,实现化角色(Implementor)
*/
public abstract class Product {
/**
* 被生产出来
*/
public abstract void beProduted();
/**
* 被销售出去
*/
public abstract void beSelled();
}
java
/**
* 煤炭,具体实现化角色(ConcreteImplementor)
*/
public class Coal extends Product{
@Override
public void beProduted() {
System.out.println("煤炭生产");
}
@Override
public void beSelled() {
System.out.println("煤炭销售");
}
}
java
/**
* 房产,具体实现化角色(ConcreteImplementor)
*/
public class House extends Product{
@Override
public void beProduted() {
System.out.println("房产生产");
}
@Override
public void beSelled() {
System.out.println("房产销售");
}
}
java
/**
* 母公司就是抽象化角色(Abstraction)
*/
public abstract class MotherCompany {
private Product product;
public MotherCompany(Product product) {
this.product = product;
}
public void mange(){
this.product.beProduted();
this.product.beSelled();
}
}
java
/**
* 煤炭公司,实现化角色(RefinedAbstraction)
*/
public class CoalCompany extends MotherCompany{
public CoalCompany(Product product) {
super(product);
}
@Override
public void mange() {
super.mange();
System.out.println("今年煤炭生意火爆");
}
}
java
/**
* 房产公司,实现化角色(RefinedAbstraction)
*/
public class HouseCompany extends MotherCompany{
public HouseCompany(Product product) {
super(product);
}
@Override
public void mange() {
super.mange();
System.out.println("今年房地产生意不好");
}
}
java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Product product=new Coal();
MotherCompany motherCompany=new CoalCompany(product);
motherCompany.mange();
System.out.println("----------------");
product=new House();
motherCompany=new HouseCompany(product);
motherCompany.mange();
}
}
如果小王家又新增投资旅游产业,开了一家景点经营公司,怎么办呢?新增一个旅游公司的类、门票类,就可以了,原来的业务不用改,完全符合开闭原则
java
/**
* 门票
*/
public class Ticket extends Product {
@Override
public void beProduted() {
System.out.println("印刷门票");
}
@Override
public void beSelled() {
System.out.println("卖门票");
}
}
java
/**
* 旅游公司
*/
public class TourismCompany extends MotherCompany{
public TourismCompany(Product product) {
super(product);
}
@Override
public void mange() {
super.mange();
System.out.println("旅游人数爆火");
}
}
java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Product product=new Ticket();
MotherCompany motherCompany=new TourismCompany(product);
motherCompany.mange();
}
}
桥梁模式的适用场景
桥梁模式的应用场景包括:
- 当你想要解耦抽象和具体类时,例如在软件系统中,抽象和具体的功能经常需要变化,而通过使用桥梁模式,你可以将它们解耦,使得你可以在不改变其他部分的情况下更改它们。
- 当你需要实现可扩展的软件系统时,桥梁模式可以帮助你实现更灵活的架构,因为你可以在不影响其他部分的情况下添加新的具体实现。
- 当你需要隐藏实现的细节时,桥梁模式可以帮助你隐藏实现的细节,只暴露公共接口,这样客户端只需要和抽象类打交道,不需要关心具体的实现细节。
总结
优点
创建灵活且易于扩展的软件产品、简化客户端代码、易于维护和修改等。
缺点
如增加系统的复杂性和理解难度、需要正确地识别出系统中两个独立变化的维度、需要对系统进行递归处理等。
总的来说,桥梁模式是一种结构型设计模式,它通过将抽象和具体解耦,使得它们可以独立地变化,从而提高了系统的灵活性和可扩展性,但同时也需要仔细考虑和设计才能正确应用。