深入解析iOS應用開發(fā)中對設計模式中的橋接模式的使用
引言
在項目開發(fā)中，我們會遇到這樣的一種場景：某些類型由于自身的邏輯，往往具有兩個或多個維度的變化，比如說大話設計模式書中所說的手機，它有兩個變化的維度：一是手機的品牌，可能有三星、蘋果等；二是手機上的軟件，可能有QQ、微信等。如何應對這種“多維度的變化”？怎樣利用面向?qū)ο蟮募夹g來使得該類型能夠輕松的沿著多個方向進行變化，而又不引入額外的復雜度？這就是本章橋接模式所要解決的問題。
何為橋接模式？
橋接模式的目的是把抽象層次結構從其實現(xiàn)中分離出來，使其能夠獨立變更。抽象層定義了供客戶端使用的上層的抽象接口。實現(xiàn)層定義了供抽象層使用的底層接口。實現(xiàn)類的引用被封裝于抽象層的實例中，橋接就形成。（與外觀模式有一定的相似之處）。
橋接模式：將抽象部分與它的實現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨立地變化。
橋接模式的實例應用
比如有一家電視機制造商，他們生產(chǎn)的每臺電視都帶一個遙控器，用戶可以用遙控器進行頻道切換之類的操作。在這里遙控器是控制電視機的接口，如果每個電視機型號需要一個專用的遙控器，那么單是遙控器就會導致設計激增。不過，每個遙控器都有些功能是各種型號電視機共有的，比如切換頻道、調(diào)節(jié)音量和電源開關。而且每臺電視機都應該能夠通過基本命令接口，響應遙控器發(fā)來的這些命令。我們可以把遙控器邏輯同實際的電視機型號分離開來。這樣電視機型號的改變就不會對遙控器的設計有任何的影響。遙控器的同一個設計可以被復用和擴展，而不會影響其他電視機型號。如下圖所示：
AbstractRemoteControl是定義了供客戶端使用的上層接口的父接口。它有一個對TVProtocol視力的引用，TVProtocol定義了實現(xiàn)類的接口。這個接口不必跟AbstractRemoteControl的接口一致，其實兩個接口可以完全不同。TVProtocol的接口提供基本的操作，而AbstractRemoteControl的上層操作基于這些基本操作。當客戶端向AbstractRemoteControl的實例發(fā)送operation消息時，這個方法向imp發(fā)送operationImp消息，底下的實際由TVA或TVB將作出響應并接受任務。
因此想要往系統(tǒng)中添加新的TVProtocol時，所要做的只是為TVProtocol創(chuàng)建一個新的實現(xiàn)類，響應operationImp消息并在其中執(zhí)行任何具體的操作。不過，這對AbstractRemoteControl方面不會有任何影響。同樣，如果想修改AbstractRemoteControl的接口或者創(chuàng)建更細化的AbstractRemoteControl類，也不會影響橋接的另一頭。
來看下具體的代碼實現(xiàn)，先看下抽象部分的代碼實現(xiàn)，AbstractRemoteControl代碼如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "TVProtocol.h"
@interface AbstractRemoteControl : NSObject
@property (nonatomic, weak) id<TVProtocol> tvProtocol;
- (void)detectTVFunction;
@end
#import "AbstractRemoteControl.h"
@implementation AbstractRemoteControl
- (void)detectTVFunction {
NSLog(@"檢測電視機具備的功能，由子類來進行實現(xiàn)");
}
@end
在AbstractRemoteControl類中保持了對TVProtocol實例對象的引用，定義了供客戶端使用的上層抽象接口detectTVFunction，而這個方法的具體實現(xiàn)則由其子類去實現(xiàn)，ConcreteRemoteControl代碼如下：
#import "AbstractRemoteControl.h"
@interface ConcreteRemoteControl : AbstractRemoteControl
// 重寫該方法
- (void)detectTVFunction;
@end
#import "ConcreteRemoteControl.h"
@implementation ConcreteRemoteControl
- (void)detectTVFunction {
[self.tvProtocol switchChannel];
[self.tvProtocol adjustVolume];
[self.tvProtocol powerSwitch];
}
@end
從這里我們可以看出，當客戶端向ConcreteRemoteControl的實例發(fā)送detectTVFunction消息時，這個方法向TVProtocol發(fā)送switchChannel、adjustVolume、powerSwitch三個消息，TVA或TVB將作出響應并接受任務。至此，抽象部分代碼已經(jīng)完成了，接著看下實現(xiàn)部分的代碼，TVProtocol代碼如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
@protocol TVProtocol <NSObject>
@required
- (void)switchChannel; // 切換頻道
- (void)adjustVolume; // 調(diào)節(jié)音量
- (void)powerSwitch; // 電源開關
@end
這就是一個協(xié)議，協(xié)議里面定義了三個方法，以后在創(chuàng)建電視機實例的時候，就必須遵守該協(xié)議，從而保證了電視機具有相同的功能。AbstractTV的代碼如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "TVProtocol.h"
@interface AbstractTV : NSObject <TVProtocol>
@end
#import "AbstractTV.h"
@implementation AbstractTV
- (void)switchChannel {
NSLog(@"切換頻道，由具體的子類來實現(xiàn)");
}
- (void)adjustVolume {
NSLog(@"調(diào)節(jié)音量，由具體的子類來實現(xiàn)");
}
- (void)powerSwitch {
NSLog(@"電源開關，由具體的子類來實現(xiàn)");
}
@end
TVA的代碼如下：
#import "AbstractTV.h"
@interface TVA : AbstractTV
// 重寫這三個方法
- (void)switchChannel;
- (void)adjustVolume;
- (void)powerSwitch;
@end
#import "TVA.h"
@implementation TVA
- (void)switchChannel {
NSLog(@"電視機A 具備了切換頻道的功能");
}
- (void)adjustVolume {
NSLog(@"電視機A 具備了調(diào)節(jié)音量的功能");
}
- (void)powerSwitch {
NSLog(@"電視機A 具備了電源開關的功能");
}
@end
TVB的代碼如下：
#import "AbstractTV.h"
@interface TVB : AbstractTV
// 重寫這三個方法
- (void)switchChannel;
- (void)adjustVolume;
- (void)powerSwitch;
@end
#import "TVB.h"
@implementation TVB
- (void)switchChannel {
NSLog(@"電視機B 具備了切換頻道的功能");
}
- (void)adjustVolume {
NSLog(@"電視機B 具備了調(diào)節(jié)音量的功能");
}
- (void)powerSwitch {
NSLog(@"電視機B 具備了電源開關的功能");
}
@end
到這里，橋接模式代碼已經(jīng)完成了，在客戶端該怎么去應用呢？我們通過下面的客戶端代碼來說明，如下：
#import "ViewController.h"
#import "AbstractRemoteControl.h"
#import "ConcreteRemoteControl.h"
#import "TVProtocol.h"
#import "AbstractTV.h"
#import "TVA.h"
#import "TVB.h"
typedef id<TVProtocol> TVProtocol; //在這里要進行一下轉換聲明,否則類中不能識別TVProtocol.
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
AbstractRemoteControl *remoteControl = [[ConcreteRemoteControl alloc] init];
TVProtocol tvProtocol = [[TVA alloc] init];
remoteControl.tvProtocol = tvProtocol;
[remoteControl detectTVFunction];
NSLog(@"http:///////////////////////////////");
tvProtocol = [[TVB alloc] init];
remoteControl.tvProtocol = tvProtocol;
[remoteControl detectTVFunction];
/**
* 橋接模式：將抽象部分與它的實現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨立地變化。
* 在本例中，AbstractRemoteControl是抽象部分，TVProtocol是其實現(xiàn)部分。
*/
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
@end
日志輸出如下：
2015-09-01 22:59:06.295 Bridge[16464:703747] 電視機A 具備了切換頻道的功能 2015-09-01 22:59:06.295 Bridge[16464:703747] 電視機A 具備了調(diào)節(jié)音量的功能 2015-09-01 22:59:06.296 Bridge[16464:703747] 電視機A 具備了電源開關的功能 2015-09-01 22:59:06.296 Bridge[16464:703747] /////////////////////////////// 2015-09-01 22:59:06.296 Bridge[16464:703747] 電視機B 具備了切換頻道的功能 2015-09-01 22:59:06.296 Bridge[16464:703747] 電視機B 具備了調(diào)節(jié)音量的功能 2015-09-01 22:59:06.296 Bridge[16464:703747] 電視機B 具備了電源開關的功能
通過橋接模式的應用，我們可以把抽象部分與實現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨立的變化。比如在本例中，對AbstractRemoteControl的修改，不會影響到TVProtocol。同樣對TVProtocol的修改，也不會影響AbstractRemoteControl。這正是橋接模式帶給我們的便利性。
小結
總的來說，橋接模式的本質(zhì)在于“分離抽象和實現(xiàn)”。
橋接模式的優(yōu)點：
橋接模式使用聚合關系，解耦了抽象和實現(xiàn)之間固有的綁定關系，使得抽象和實現(xiàn)可以沿著各自的維度來變化。
提高了系統(tǒng)的可擴展性，可以獨立地對抽象部分和實現(xiàn)部分進行擴展。
可減少子類的個數(shù)，這個在前面講手機示例的時候進行分析了。
橋接模式的缺點：
橋接模式的引入會增加系統(tǒng)的理解與設計難度，由于聚合關系建立在抽象層，要求開發(fā)者針對抽象進行設計與編程。
橋接模式要求正確識別出系統(tǒng)中兩個獨立變化的維度，因此其使用范圍具有一定的局限性。
適用場景
通過優(yōu)缺點的分析，我們可以在如下的情形下使用橋接模式：
不想在抽象與其實現(xiàn)之間形成固定的綁定關系；
抽象及其實現(xiàn)都應可以通過子類化獨立進行擴展；
對抽象的實現(xiàn)進行修改不應影響客戶端代碼；
如果每個實現(xiàn)需要額外的子類以細化抽象，則說明有必要把它們分成兩個部分；
想在帶有不同抽象接口的多個對象之間共享一個實現(xiàn)。
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