内功心法专题-设计模式-10、桥接模式
1. 模式定义⭐️🔴
- 将抽象与实现分离,使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现,来降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
- 基于类的最小设计原则,通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责❕
2. 模式结构
2.1. 模式角色
桥接(Bridge)模式包含以下主要角色:
- 抽象化(Abstraction)角色 :定义==抽象类==,并包含一个对实现化对象的引用
- 扩展抽象化(Refined Abstraction)角色 :是抽象化角色的子类,实现父类中的业务方法,并通过父类与实现化类的组合关系调用实现化类中的业务方法。
- 实现化(Implementor)角色 :定义实现化角色的==接口==,供扩展抽象化角色调用。
- 具体实现化(Concrete Implementor)角色 :给出实现化角色接口的具体实现。
2.2. UML⭐️🔴
原理类图说明
- Client:桥接模式的调用者
- Abstraction:Abstraction 充当桥接类,维护了 Implementor,即 ConcreteImplementorA / ConcreteImplementorB
- RefinedAbstraction:Abstraction 抽象类的子类
- Implementor:行为实现类的接口
- ConcreteImplementorA / ConcreteImplementorB:行为的具体实现类
- 这里的抽象类和接口是聚合的关系,也是调用者和被调用者的关系
3. 案例分析
3.1. 手机品牌
现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程 (比如: 开机、关机、上网,打电话等),如图:
3.1.1. 传统方案⭐️🔴
传统方案解决手机操作问题分析
- 扩展性问题 (类爆炸),如果我们再增加手机的样式 (旋转式),就需要增加各个品牌手机的类,同样如果我们增加一个手机品牌,也要在各个手机样式类下增加。
- 违反了单一职责原则,当我们增加手机样式时,要同时增加所有品牌的手机,这样增加了代码维护成本.
- 解决方案 - 使用桥接模式
3.1.2. 桥接模式
3.1.2.1. UML 图示⭐️🔴
[[FoldedPhone.java]]
3.1.2.2. ⭐️🔴实现逻辑
聚合 + 构造导入 ❕
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抽象类 Phone聚合了接口 Brand,并通过构造函数传入Brand。
抽象类 Phone 的子类比如 FoldedPhone 的构造函数传入 Brand 的实现类比如 Vivo。
FoldedPhone 和 Vivo 就通过抽象化类 Phone 完成了桥接。❕
3.2. 视频播放器
#todo
4. 优缺点⭐️🔴
4.1. 优点
- 实现了抽象和实现部分的分离,从而极大的提供了系统的灵活性,让抽象部分和实现部分独立开来。这有助于系统进行分层设计,从而产生更好的结构化系统
- 对于系统的高层部分,只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以了,其它的部分由具体业务来完成
- 桥接模式替代多层继承方案,可以减少子类的个数,降低系统的管理和维护成本
4.2. 缺点
- 桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度,由于聚合关联关系建立在抽象层,要求开发者针对抽象进行设计和编程
- 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围有一定的后限性,即需要有这样的应用场景 ❕
5. 应用场景⭐️🔴
- 当一个类存在两个或多个独立变化的维度,且这些维度都需要进行扩展时。
- 当一个系统不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加时。
- 当一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性时。避免在两个层次之间建立静态的继承联系,通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。
5.1. 常见的应用场景
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- JDBC 驱动程序
- 银行转账系统
- 转账分类:网上转账、柜台转账、AMT 转账 (抽象化类)
- 转账用户类型:普通用户、银卡用户、金卡用户 (实现化类)
- 消息管理
- 消息类型:即时消息、延时消息 (抽象化类)
- 消息分类:手机短信、邮件消息、QQ 消息…(实现化类)
6. JDK 源码分析
JDBC 的 Driver 接口:如果从桥接模式来看,Driver 就是一个接口,下面可以有 MySQL 的 Driver、Oracle 的 Driver,这些就可以当做实现接口类
- MySQL 有自己的 Connectionlmpl 类,同样 Oracle 也有对应的实现类
- Driver 和 Connection 之间是通过 DriverManager 类进行桥连接的
7. 与装饰者模式区别⭐️🔴
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7.1. 实现逻辑
装饰者模式:继承 + 组合 + 构造导入
桥接模式:聚合 + 构造导入
7.2. 应用场景
装饰者模式:适合动态插拔对象能力的情况
桥接模式:适合多个维度都需要扩展,避免类爆炸的情况
8. 实战经验
9. 参考与感谢
设计模式-2、设计模式及设计原则本博客所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来自 Taylor!
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