Bridge Pattern(桥梁模式)

目录

1、定义

2、类图

3、实现

3.1 实现化角色 Implementor

3.2 具体实现化角色 ConcreteImplementor

3.3 抽象化角色 Abstraction

3.4 修正抽象化角色 RefinedAbstraction

4、优点

5、应用场景

6、注意事项

7、最佳实践


1、定义

桥梁模式(Bridge Pattern)也叫做桥接模式,是一个比较简单的模式,其定义如下:

  • Decouple an abstraction from its implementation so that the two can vary independently.
  • 将抽象和实现解耦,使得两者可以独立地变化。
  • 注:重点在解耦

2、类图

桥梁模式的重点是在“解耦”上,如何解耦是我们要了解的重点。桥梁模式的通用类图如下:(类间的聚合、继承、方法重写

桥梁模式中的4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。
  • 核心:抽象角色引用实现角色或者说抽象角色的部分实现是由实现角色完成的。

3、实现

3.1 实现化角色 Implementor

public interface Implementor {

    void doSomething();

    void doAnything();
}

3.2 具体实现化角色 ConcreteImplementor

public class ConcreteImplementor1 implements Implementor {
    @Override
    public void doSomething() { /*业务逻辑处理*/ }

    @Override
    public void doAnything() { /*业务逻辑处理*/ }
}

public class ConcreteImplementor2 implements Implementor {
    @Override
    public void doSomething() { /* 业务逻辑 */ }

    @Override
    public void doAnything() { /* 业务逻辑 */ }
}

上面定义了两个具体实现化角色——代表两个不同的业务逻辑。 

3.3 抽象化角色 Abstraction

public abstract class Abstraction {
    // 定义对实现化角色的引用
    private Implementor imp;
    // 约束子类必须实现该构造函数
    public Abstraction(Implementor _imp) {
        this.imp = _imp;
    }
    // 自身的行为和属性
    public void request() {
        this.imp.doSomething();
    }
    // 获得实现化角色
    public Implementor getImp() {
        return imp;
    }
}

为什么要增加一个构造函数?答案是为了提醒子类,你必须做这项工作,指定实现者,特别是已经明确了实现者,则尽量清晰明确地定义出来。 想想看,如果我们的实现化角色有很多的子接口,然后是一堆的子实现。如果在构造函数中不传递一个尽量明确的实现者,代码就很不清晰。

3.4 修正抽象化角色 RefinedAbstraction

public class RefineAbstraction extends Abstraction {
    // 覆写构造函数
    public RefineAbstraction(Implementor _imp) {
        super(_imp);
    }
    // 修正父类的行为
    @Override
    public void request() {
        // 业务处理
        super.request();
        super.getImp().doAnything();
    }
}

4、优点

  • 抽象和实现分离:抽象和实现分离这也是桥梁模式的主要特点,它完全是为了解决继承的缺点而提出的设计模式。在该模式下,实现可以不受抽象的约束,不用再绑定在一个固定的抽象层次上。
  • 优秀的扩充能力:看看我们的例子,想增加实现?没问题!想增加抽象,也没有问题!只要对外暴露的接口层允许这样的变化,我们已经把变化的可能性减到最小。
  • 实现细节对客户透明:客户不用关心细节的实现,它已经由抽象层通过聚合关系完成了封装。

5、应用场景

  • 不希望或不适用使用继承的场景:不希望或不适用使用继承的场景例如继承层次过渡、无法更细化设计颗粒等场景,需要考虑使用桥梁模式。
  • 接口或抽象类不稳定的场景:明知道接口不稳定还想通过实现或继承来实现业务需求,那是得不偿失的,也是比较失败的做法。
  • 重用性要求较高的场景:设计的颗粒度越细,则被重用的可能性就越大,而采用继承则受父类的限制,不可能出现太细的颗粒度。

6、注意事项

桥梁模式是非常简单的,使用该模式时主要考虑如何拆分抽象和实现,并不是一涉及继承就要考虑使用该模式,那还要继承干什么呢?桥梁模式的意图还是对变化的封装,尽量把可能变化的因素封装到最细、最小的逻辑单元中,避免风险扩散。因此我们在进行系统设计时,发现类的继承有N层时,可以考虑使用桥梁模式。

7、最佳实践

类的继承特性有很多优点,那有没有缺点呢?

强侵入,父类有一个方法,子类也必须有这个方法。这是不可选择的,会带来扩展性的问题。

举个简单的例子来说明:Father类有一个方法A,Son继承了这个方法,然后GrandSon也继承了这个方法,问题是突然有一天Son要重写父类的这个方法,他敢做吗?绝对不敢!GrandSon要用从Father继承过来的方法A,如果你修改了,那就要修改Son和GrandSon之间的关系,那这个风险就太大了!

桥梁模式就是这一问题的解决方法,桥梁模式描述了类间弱关联关系。继续上面的例子,Father类完全可以把可能会变化的方法放出去,Son子类要拥有这个方法很简单,桥梁搭过去,获得这个方法,GrandSon也一样,即使你Son子类不想使用这个方法也没关系,对GrandSon不产生影响,它不是从Son中继承来的方法!

不能说继承不好,它非常好,但是有缺点,我们可以扬长避短,对于比较明确不发生变化的,则通过继承来完成;若不能确定是否会发生变化的,那就认为是会发生变化,则通过桥梁模式来解决,这才是一个完美的世界。

参考:《设计模式之禅》

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