桥接模式报告.docx

桥接模式1问题的提出生活中的一个例子: 拿汽车在路上行驶的来说。既有小汽车又有公共汽车，它们都不但能在市区中的公路上行驶，也能在高速公路上行驶。这你会发现，对于交通工具（汽车）有不同的类型，它们所行驶的环境（路）也有不同类型，在软件系统中就要适应两个方面（不同车型，不同道路）的变化，怎样实现才能应对这种变化呢？桥接设计模式的出现能够很好的解决这一问题2 桥接模式的提出在软件系统中，某些类型由于自身的逻辑，它具有两个或多个维度的变化，那么如何应对这种“多维度的变化”？如何利用面向对象的技术来使得该类型能够轻松的沿着多个方向进行变化，而又不引入额外的复杂度？这就要使用Bridge模式，即桥接模式。3桥接模式的定义和结构3.1桥接模式的定义GOF 在设计模式中给桥梁模式的定义为：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。这里的抽象部分和实现部分不是我们通常认为的父类与子类、接口与实现类的关系，而是组合关系。也就是说，当一颗继承树上一些子树存在了类似的行为。这意味着这些子树中存在了几乎重复的功能代码。这时我们不妨将这些行为提取出来，也采用接口的方式提供出来，然后以组合的方式将服务提供给原来的子类。这样就达到了前端和被使用的后端独立的变化，而且还达到了后端的重用。3.2桥接模式的结构3.2.1桥接模式的角色（1）抽象（ Abstraction ）角色：它定义了抽象类的接口而且维护着一个指向实现（Implementor）角色的引用。 （2）精确抽象（RefinedAbstraction）角色：实现并扩充由抽象角色定义的接口。 （3）实现（Implementor）角色：给出了实现类的接口，这里的接口与抽象角色中的接口可以不一致。 （4）具体实现（ConcreteImplementor）角色：给出了实现角色定义接口的具体实现下图为桥接模式的类图（图3.2.1）图3.2.1如图所示，模式把两个角色之间的继承关系改为了耦合的关系，从而使这两者可以从容自若的各自独立的变化，这也是桥接模式的本意。4桥接模式的实例以之前的问题为例，关于公路和汽车的多维度变化，通过传统方法和使用桥接模式分别实现，比较两者的不同4.1传统方法的实现通过继承来实现传统方式的类结构图代码实现/基类路 class Road void run() System.out.println(路); /市区街道 class Street extends Road void run() System.out.println(市区街道); /高速公路 class SpeedWay extends Road void run() System.out.println(高速公路); /小汽车在市区街道行驶 class CarOnStreet extends Street void run() System.out.println(小汽车在市区街道行驶); /小汽车在高速公路行驶 class CarOnSpeedWay extends SpeedWay void run() System.out.println(小汽车在高速公路行驶); /公交车在市区街道行驶 class BusOnStreet extends Street void run() System.out.println(公交车在市区街道行驶); /公交车在高速公路行驶 class BusOnSpeedWay extends SpeedWay void run() System.out.println(公交车在高速公路行驶); 缺点：仔细分析就可以发现，它还是存在很多问题，首先它在遵循开放-封闭原则的同时，违背了类的单一职责原则，即一个类只有一个引起它变化的原因，而这里引起变化的原因却有两个，即路类型的变化和汽车类型的变化；其次是重复代码会很多，不同的汽车在不同的路上行驶也会有一部分的代码是相同的；再次是类的结构过于复杂，继承关系太多，难于维护，最后最致命的一点是扩展性太差。如果变化沿着汽车的类型和不同的道路两个方向变化，我们会看到这个类的结构会迅速的变庞大。4.2桥接设计模式实现先看下类结构图图4.2.1图4.2.2代码实现：abstract class AbstractRoad AbstractCar aCar; void run(); abstract class AbstractCar void run(); class Street extends AbstractRoad void run() aCar.run(); System.out.println(在市区街道行驶); class SpeedWay extends AbstractRoad void run() aCar.run(); System.out.println(在高速公路行驶); class Car extends AbstractCar void run() System.out.print(小汽车); class Bus extends AbstractCar void run() System.out.print(公交车); public static void main(String args) AbstractRoad speedWay = new SpeedWay(); speedWay.aCar = new Car(); speedWay.run(); AbstractRoad street = new Street(); street.aCar = new Bus(); street.run(); 结果如下：通过对象组合的方式，桥接模式把两个角色之间的继承关系改为了耦合的关系，从而使各自独立的变化。5桥接模式使用的环境和优势由上面我们分析得来的桥梁模式，可以看出来桥梁模式应该适用于以下环境： （1）当你的系统中有多个地方要使用到类似的行为，或者是多个类似行为的组合时，可以考虑使用桥梁模式来提高重用，并减少因为行为的差异而产生的子类。（2）系统中某个类的行为可能会有几种不同的变化趋势，为了有效的将变化封装，可以考虑将类的行为抽取出来。6桥接模式的优点(1)将可能变化的部分单独封装起来，使得变化产生的影响最小，不用编译不必要的代码。(2)抽象部分和实现部分可以单独的变动，并且每一部分的扩充都不会破坏桥梁模式搭起来架子。 (3)对于客户程序来说，你的实现细节是透明的。 7桥接模式与组合模式的比较依据合成/聚合原则，优先使用类之间的不同组合，来实现各个类要表现的功能,而不是使用继承。比如说：继承会延续父类的功能，然而，并不是所有的子类都需要这样的功能，但是抽象出的东西在父类，导致子类又必须要实现它，这样，父类就越来越庞大，子类又多了很多不必要的东西。因此，桥接模式更强调类之间的组合从而实现解耦。对比组合模式，它更强调的是部分与整体间的组合，桥接模式强调的是平行级别上不同类的组合。8参考文献1程杰,大话设计模式,清华大学出版社.2007-1