Java 设计模式系列(七)桥接模式
桥接模式(Bridge)是一种结构型设计模式。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。 解决多层继承结构中类无限膨胀的问题。
一、桥接模式结构 demo
Abstraction
:抽象部分的接口。通常在这个对象里面,要维护一个实现部分的对象引用,在抽象对象里面的方法,需要调用实现部分的对象来完成。这个对象里面的方法,通常都是跟具体的业务相关的方法。RefinedAbstraction
:扩展抽象部分的接口,通常在这些对象里面,定义跟实际业务相关的方法,这些方法的实现通常会使用Abstraction中定义的方法,也可能需要调用实现部分的对象来完成。Implementor
:定义实现部分的接口,这个接口不用和 Abstraction 里面的方法一致,通常是由 Implementor 接口提供基本的操作,而 Abstraction 里面定义的是基于这些基本操作的业务方法,也就是说 Abstraction 定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
二、桥接模式应用
我们可以用多层继承实现下图的关系。
电脑
| ├─ 联想台式机
├────台式机(Desktop) ───├─ 戴尔台式机
| └─ 神州台式机
| ├─ 联想台式机
├────笔记本(Laptop) ───├─ 戴尔台式机
| └─ 神州台式机
| ├─ 联想台式机
└────平板电脑(Pad) ───├─ 戴尔台式机
└─ 神州台式机
使用多层继承会形成“电脑 -> 机型 -> 品牌电脑”的继承关系,最终会有“机型 * 品牌”个类。随着机型和品牌的增加,类也会膨胀起来,怎么解决这个问题呢?
关键是“联想台式机”这个类既有机型也有品牌两个功能,可以考虑用组合代替继承的方式。
(1) 品牌维度
public interface Brand {
void sale();
}
public class Lenovo implements Brand {
@Override
public void sale() {
System.out.println(this.getClass().getSimpleName());
}
}
public class Dell implements Brand {
@Override
public void sale() {
System.out.println(this.getClass().getSimpleName());
}
}
public class ShenZhou implements Brand {
@Override
public void sale() {
System.out.println(this.getClass().getSimpleName());
}
}
(2) 机型维度
public class Computer {
private Brand brand;
public Computer(Brand brand) {
this.brand = brand;
}
public void sale() {
brand.sale();
}
}
public class Desktop extends Computer {
public Desktop(Brand brand) {
super(brand);
System.out.println("笔记本");
}
}
public class Laptop extends Computer {
public Laptop(Brand brand) {
super(brand);
System.out.println("台式机");
}
}
public class Pad extends Computer {
public Pad(Brand brand) {
super(brand);
System.out.println("平板");
}
}
这样品牌和机型就可以自由组合了,解决了多层继承中类膨胀的问题。
三、总结
(1) 桥接模式的本质
桥接模式的本质: 分离与共享 。
(2) 何时选用桥接模式
银行日志管理
- 格式分类:操作日志、交易日志、异常日志
- 距离分类:本地记录日志、异地记录日志
人力資源系统中的奖金计算
- 模块奖金分类:个人奖金、团体奖金、激励奖金
- 部门分类:人事部门、销售部门、研发部门。
OA系统中的消息处理:
- 业务类型:普通消息、加急消息、特急消息
- 发送消息方式:系统内消息、手机短信、邮件
(3) 桥接模式的优缺点
桥接模式的优点
(1)实现了抽象和实现部分的分离
桥接模式分离了抽象部分和实现部分,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,分别定义接口,这有助于系统进行分层设计,从而产生更好的结构化系统。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。
(2)更好的可扩展性
由于桥接模式把抽象部分和实现部分分离了,从而分别定义接口,这就使得抽象部分和实现部分可以分别独立扩展,而不会相互影响,大大的提供了系统的可扩展性。
(3)可动态的切换实现
由于桥接模式实现了抽象和实现的分离,所以在实现桥接模式时,就可以实现动态的选择和使用具体的实现。
(4)实现细节对客户端透明,可以对用户隐藏实现细节。
桥接模式的缺点
(1)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。
(2)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。
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