Java設計模式中橋接模式應用詳解
編程是一門藝術,大批量的改動顯然是非常丑陋的做法,用心的琢磨寫的代碼讓它變的更美觀。
顯示生活中有物品具有多個維度的屬性,比如文字有顏色和字體兩個維度的差別,汽車有顏色和牌子兩個維度的屬性等。如果用繼承方式,不但對應的子類很多,而且擴展困難。如果用橋接模式就能很好地解決這些問題。
1.橋接(Bridge)設計模式定義
橋接模式是:將抽象與實現(xiàn)分離,使它們可以獨立變化。它是用組合關系代替繼承關系來實現(xiàn),從而降低了抽象和實現(xiàn)這兩個可變維度的耦合度。
橋接模式遵循了里氏替換原則和依賴倒置原則,最終實現(xiàn)了開閉原則,對修改關閉,對擴展開放。
2.橋接設計模式優(yōu)點以及不足
橋接(Bridge)模式的優(yōu)點是:
- 抽象與實現(xiàn)分離,擴展能力強
- 符合開閉原則
- 符合合成復用原則
- 其實現(xiàn)細節(jié)對客戶透明
不足是:由于聚合關系建立在抽象層,要求開發(fā)者針對抽象化進行設計與編程,能正確地識別出系統(tǒng)中兩個獨立變化的維度,這增加了系統(tǒng)的理解與設計難度。
3.橋接設計的實現(xiàn)思路
可以將抽象化部分與實現(xiàn)化部分分開,取消二者的繼承關系,改用組合關系。
橋接設計模式的結構:
- 抽象化(Abstraction)角色:定義抽象類,并包含一個對實現(xiàn)化對象的引用。
- 擴展抽象化(Refined Abstraction)角色:是抽象化角色的子類,實現(xiàn)父類中的業(yè)務方法,并通過組合關系調用實現(xiàn)化角色中的業(yè)務方法。
- 實現(xiàn)化(Implementor)角色:定義實現(xiàn)化角色的接口,供擴展抽象化角色調用。
- 具體實現(xiàn)化(Concrete Implementor)角色:給出實現(xiàn)化角色接口的具體實現(xiàn)。
4.橋接設計模式示例
示例場景分析:拿袋子裝采摘的水果,袋子根據(jù)容量有大、中、小三個類別,袋子根據(jù)材質有塑料、紙質、麻袋三個類別,下面使用橋接的模式進行設計:
/** * 采摘容器 */ public abstract class BagAbstraction { /** * 這個是容器的另外一組屬性 */ protected Material material; /** * 另外一組屬性,通過set方法注入進來 * @param material */ public void setMaterial(Material material){ this.material = material; } /** * 采摘 */ public abstract void pick(); } public class BigBag extends BagAbstraction { public void pick(){ this.material.draw(); System.out.println("采摘了一大袋"); } } public class MidBag extends BagAbstraction { public void pick(){ this.material.draw(); System.out.println("采摘了一中型袋"); } } public class SmallBag extends BagAbstraction { public void pick(){ this.material.draw(); System.out.println("采摘了一小袋"); } } //材質接口 public interface Material { public void draw(); } public class Paper implements Material{ public void draw(){ System.out.print("用紙盒"); } } public class Plastic implements Material{ public void draw(){ System.out.print("用塑料袋"); } } public class Sack implements Material{ public void draw(){ System.out.print("用麻袋"); } } public class BridgeTest { public static void main(String[] args) { /*袋子型號*/ BagAbstraction bag = new SmallBag(); /*袋子材質*/ Material material = new Paper(); bag.setMaterial(material); /*開始采摘*/ bag.pick(); } }
在抽象類BagAbstraction里通過組合的方式跟材質建立聯(lián)系,通過set方法注入,這樣就將第二個維度的屬性添加進來了,這樣就將物品的兩個維度的屬性進行分離,這樣清晰代碼可讀性強,并且方便進行擴展,即便是再多一個維度也方便進行關聯(lián)。
5.橋接模式的應用場景
橋接設計模式一般用在:產品具有多維度的時候,通過繼承的方式子類非常多,可以采用橋接的方式,將商品的多個維度進行分離設計。這樣方便擴展,代碼可讀性強,可以解耦這些變化的維度,使高層代碼架構穩(wěn)定。
當一個類內部具備兩種或多種變化維度時,使用橋接模式
- 當一個類存在兩個獨立變化的維度,且這兩個維度都需要進行擴展時。
- 當一個系統(tǒng)不希望使用繼承或因為多層次繼承導致系統(tǒng)類的個數(shù)急劇增加時。
- 當一個系統(tǒng)需要在構件的抽象化角色和具體化角色之間增加更多的靈活性時。
繼承擁有很多優(yōu)點,比如,抽象、封裝、多態(tài)等,父類封裝共性,子類實現(xiàn)特性。繼承可以很好的實現(xiàn)代碼復用(封裝)的功能,但這也是繼承的一大缺點
由于父類擁有的方法,子類也會繼承得到,無論子類需不需要,這說明繼承具備強侵入性(父類代碼侵入子類),同時會導致子類臃腫,在設計模式中,有一個原則為優(yōu)先使用組合/聚合,而不是繼承。
6.橋接設計模式和適配器設計模式對比
橋接模式跟適配器模式,從實現(xiàn)方式上非常類似,橋接設計模式是將材質這個一類屬性注入到抽象類實現(xiàn)的,適配器設計模式是將一個接口跟目前需求不太匹配的已有組件,通過適配器的方式進行兼容處理的。從這個角度來看,都是通過注入一個類別來進行設計的。
但是這兩個設計模式從設計的目的上是不同的:橋接設計模式是為了分離、解耦合。適配器設計模式的目的是為了合并。適配器設計模式一般是用在對之前的已經(jīng)實現(xiàn)的功能的兼容適配使用。而橋接設計模式是從設計開始的時候進行設計的,就已經(jīng)設計好了不同的維度。
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