【设计模式-3.6】结构型——桥接模式
说明:本文介绍结构型设计模式之一的桥接模式
定义
桥接模式(Bridge Pattern)又叫作桥梁模式、接口(Interface)模式或柄体(Handle and Body)模式,指将抽象部分与具体实现部分分离,使它们都可以独立地变化,属于结构型设计模式。(引自《设计模式就该这样学》P263)
画笔
以画笔画画为例,如下,,是一个画笔抽象类
(抽象画笔类,Pen)
/*** 抽象画笔*/
public abstract class Pen {/*** 获取颜色*/public abstract void getColor();/*** 绘制图形*/public void draw() {getColor();System.out.print("▲");}
}
(黑色画笔,BlackPen,使用继承实现方法)
/*** 黑色画笔*/
public class BlackPen extends Pen {@Overridepublic void getColor() {System.out.print("黑色");}
}
绘制
public class Client {public static void main(String[] args) {new BlackPen().draw();}
}
如下:
画笔与尺子
上面的例子,针对绘制只有单个维度(颜色)的改变,是用继承(extends)实现其抽象方法的,如果是多维度的,例如加上尺子,绘制图案需要使用尺子和颜色。
如下,
(尺子接口,Ruler)
/*** 尺子接口*/
public interface Ruler {/*** 使用尺子规范绘制*/void regularize();
}
(正方形尺子,SquareRuler)
/*** 正方形*/
public class SquareRuler implements Ruler {@Overridepublic void regularize() {System.out.println("□");}
}
(三角形尺子,TriangleRuler)
/*** 三角形*/
public class TriangleRuler implements Ruler {@Overridepublic void regularize() {System.out.println("▲");}
}
(圆形尺子,CircleRuler)
/*** 圆形*/
public class CircleRuler implements Ruler {@Overridepublic void regularize() {System.out.println("◯");}
}
(抽象画笔,Pen,实例化一个尺子对象)
/*** 抽象画笔*/
public abstract class Pen {protected Ruler ruler;/*** 构造器注入*/public Pen(Ruler ruler) {this.ruler = ruler;}/*** 绘制图形*/public abstract void draw();
}
(黑色画笔,BlackPen)
/*** 黑色画笔*/
public class BlackPen extends Pen {/*** 构造器注入*/public BlackPen(Ruler ruler) {super(ruler);}@Overridepublic void draw() {System.out.print("黑");ruler.regularize();}
}
(白色画笔,WhitePen)
/*** 白色画笔*/
public class WhitePen extends Pen {/*** 构造器注入*/public WhitePen(Ruler ruler) {super(ruler);}@Overridepublic void draw() {System.out.print("白");ruler.regularize();}
}
绘制白色正方形,黑色圆形
public class Client {public static void main(String[] args) {new WhitePen(new SquareRuler()).draw();new BlackPen(new CircleRuler()).draw();}
}
可见使用桥接模式,可以连接两个维度的对象,避免了多维度对象之间的继承。
想想看,如果不使用以上设计,去掉画笔抽象类(Pen),而直接用黑色画笔、白色画笔去继承正方形尺子、三角形尺子、圆形尺子完成绘制也是可以的。如果这样,三个尺子,两种颜色画笔,会有六个类,如果是七个尺子,十种颜色的画笔,就会有7 × 10,70个类,类会非常多,不利于管理,这是一个问题。另外,使用继承违反了设计模式的合成复用原则(Composite Reuse Principle,CRP,尽量使用对象组合,而不是继承来达到复用的目的)。
关于设计模式的原则,参考下面这篇文章:
- 【设计模式-1】UML和设计原则
使用场景
在《设计模式就该这样学》(P264)这本书中,提到状态模式适用于以下场景:
(1)在抽象和具体实现之间需要增加更多灵活性的场景。
(2)一个类存在两个(或多个)独立变化的维度,而这两个(或多个)维度都需要独立进行扩展。
如上述画笔颜色和尺子,需要独立扩展,如果用继承把画笔和尺子绑定死,还怎么独立扩展?
(3)不希望使用继承,或因为多层继承导致系统类的个数剧增。
总结
本文介绍了结构型设计模式中的桥接模式,参考《设计模式就该这样学》、《秒懂设计模式》两本书,其中的例子来自《秒懂设计模式》。