[19/04/26-星期五] GOF23_结构型模式(桥接模式、组合模式)

一、桥接模式(bridge)

场景：商城系统中常见的商品分类，以电脑为例，首先想到使用多层继承结构。

—— 台式机（联想台式机、戴尔台式机、神舟台式机）

电脑    ——笔记本（联想笔记本、戴尔笔记本、神舟笔记本）

——平板电脑（联想pad、戴尔pad、神舟pad）

问题：(1)如果要增加一个新的电脑类型，则要增加各个品牌下的类。

(2)如果要增加一个新的品牌，也要增加各种电脑类型的类

把另一个类的结构作为属性放在这个类中。

核心：处理多层继承结构，处理多维度变化的场景，将各个维度设计成独立的继承结构，使各个维度可以独立的扩展在抽象层建立关联

好处：桥接模式可以取代多层继承的方案。 多层继承违背了单一职责原则，复用性较差，类的个数也非常多。桥接模式可以极大的减少子类的个数，从而降低管理和维护的成本。

桥接模式极大的提高了系统可扩展性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有的系统，符合开闭原则。

应用场景：

– JDBC驱动程序

– AWT中的Peer架构

– 银行日志管理：

• 格式分类：操作日志、交易日志、异常日志

• 距离分类：本地记录日志、异地记录日志

– 人力资源系统中的奖金计算模块：

• 奖金分类：个人奖金、团体奖金、激励奖金。

• 部门分类：人事部门、销售部门、研发部门。

– OA系统中的消息处理：

• 业务类型：普通消息、加急消息、特急消息

• 发送消息方式：系统内消息、手机短信、邮件

【不用桥接模式UML类图】

【代码】

/***
 * "电脑"接口 不用桥接模式
 */
package cn.sxt.bridge;

public interface Computer {
    void sale();

}

class Desktop implements Computer{
    public void sale() {
        System.out.println("销售台式机！");
    }
}
class Laptop implements Computer{
    public void sale() {
        System.out.println("销售笔记本！");
    }
}
class Pad implements Computer{
    public void sale() {
        System.out.println("销售平板电脑！");
    }
}

//联想系列
class LenovoDesktop extends Desktop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售联想台式机！");
    }
}
class LenovoLaptop extends Laptop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售联想笔记本！");
    }
}
class LenovoPad extends Pad{
    public void sale() {
        System.out.println("销售联想平板！");
    }
}
//神舟系列
class ShenZhouDesktop extends Desktop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售神舟台式机！");
    }
}
class ShenZhouLaptop extends Laptop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售神舟笔记本！");
    }
}
class ShenZhouPad extends Pad{
    public void sale() {
        System.out.println("销售神舟平板！");
    }
}

//戴尔系列
class DellDesktop extends Desktop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售戴尔台式机！");
    }
}
class DellLaptop extends Laptop{
    public void sale() {
        System.out.println("销售戴尔笔记本！");
    }
}
class DellPad extends Pad{
    public void sale() {
        System.out.println("销售戴尔平板！");
    }
}

【使用桥接模式UML类图】

【代码】

/***
 * "品牌"接口 和各种具体品牌类，又一个维度，2个维度相互独立，x轴
 */
package cn.sxt.bridge;

public interface Brand {
    void sale();
}

class Lenovo implements Brand{
    @Override
    public void sale() {
        System.out.println("销售联想牌电脑");
    }
}

class Dell implements Brand{
    @Override
    public void sale() {
        System.out.println("销售戴尔牌电脑");
    }
}
//在这里，新加品牌“神舟”
class ShenZhou implements Brand{
    @Override
    public void sale() {
        System.out.println("销售神舟牌电脑");
    }
}

/**
 * 电脑类型，一个维度，y轴
 */
package cn.sxt.bridge;

public class Computer2 {
    protected Brand brand;//持有Brand类的引用，使电脑类Computer2 天然具有品牌类(Brand)的属性

    public Computer2(Brand b) {//构造器
        this.brand=b;
    }

    public void sale() {
        brand.sale();//调用的是Brand类中brand对象的sale方法
    }
}

class Desktop2 extends Computer2{
    public Desktop2 (Brand b) {
        super(b);
    }
    public void sale() {
        super.sale();
        System.out.println("销售台式机");
    }
}
class Laptop2 extends Computer2{
    public Laptop2 (Brand b) {
        super(b);
    }
    public void sale() {
        super.sale();
        System.out.println("销售笔记本");
    }
}

【客户】

/***
 * 客户端
 */
package cn.sxt.bridge;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //销售联想牌的笔记本电脑，用组合来代替继承,后期扩展很方便
        Computer2 c= new Laptop2(new Lenovo());
        c.sale();
        Computer2 c1= new Desktop2(new ShenZhou());
        c1.sale();
    }

}

二、组合模式(Composite、复合物)

场景：把部分和整体的关系用树形结构来表示，从而使客户端可以用统一的方式处理部分对象和整体对象。

核心：

– 抽象构件(Component)角色: 定义了叶子和容器构件的共同点

– 叶子(Leaf)构件角色：无子节点，叶子节点。

– 容器(Composite)构件角色： 有容器特征，可以包含子节点。非叶子节点

组合模式工作流程分析：

– 组合模式为处理树形结构提供了完美的解决方案，描述了如何将容器和叶子进行递归组合，使得用户在使用时可以一致性的对待容器和叶子。

– 当容器对象的指定方法被调用时，将遍历整个树形结构，寻找也包含这个方法的成员，并调用执行。其中，使用了递归调用的机制对整个结构进行处理。

开发中的应用场景：

– 操作系统的资源管理器

– GUI中的容器层次图

– XML文件解析

– OA系统中，组织结构的处理

– Junit单元测试框架：底层设计就是典型的组合模式，TestCase(叶子)、TestUnite(容器)、Test接口(抽象)

【类图】

【概念】

/***
 * 抽象组件，叶子节点和非叶节点的共同点。Component：组成部分、成分、部件
 */
package cn.sxt.composite;

public interface Component {
    void operation();

}

//叶子组件节点
interface Leaf extends Component{

}
//容器组件，非叶节点
interface Composite extends Component{
    void add (Component c);//增加节点
    void remove(Component c);//删除节点
    Component getChild(int index);//获得孩子节点

}

【叶子节点和非叶子节点】

/***
 * 抽象文件(AbstractFile)接口，相当于Component接口(抽象组件)
 */
package cn.sxt.composite;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public interface AbstractFile {
    void killVirus();
}

class ImageFile implements AbstractFile{//相当于叶子节点Leaf，单个文本中不能再包含其他文件
    private String name;

    public ImageFile(String name) {
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("查杀图片文件："+name);
    }
}

class TextFile implements AbstractFile{
    private String name;

    public TextFile(String name) {
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("查杀文本文件："+name);
    }
}

class VideoFile implements AbstractFile{
    private String name;

    public VideoFile(String name) {
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void killVirus() {
        System.out.println("查杀视频文件："+name);
    }
}

class Folder implements AbstractFile{//Folder:文件夹 ，容器组件，非叶子节点
    private String name;
    //定义容器，用来存储子节点
    private List<AbstractFile> list =new ArrayList<AbstractFile>();

    public Folder(String name) {
        this.name=name;
    }

    public void add(AbstractFile file) {
        list.add(file);
    }
    public void remove(AbstractFile file) {
        list.remove(file);
    }
    public AbstractFile getChild(int index) {
        return list.get(index);
    }

    //杀毒
    public void killVirus() {//递归：自己调用自己
        System.out.println("对文件夹:"+name+"，进行查杀。");
        for (AbstractFile absFile : list) {
            absFile.killVirus();
        }
    }

}

【客户端】

/**
 *
 */
package cn.sxt.composite;

public class CLient {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFile f2,f3,f4,f5,f6;
        Folder f1=new Folder("古装剧收藏");
        f2=new ImageFile("SongYi.jpg");
        f3=new TextFile("SheDiao.txt");
        f4=new VideoFile("zhifou.mp4");
        f2.killVirus();

        f1.add(f2);
        f1.add(f3);
        f1.add(f4);
        Folder f11=new Folder("胡歌的古装剧");
        f5=new ImageFile("xianjian1.avi");
        f6=new TextFile("Shenhua.mp4");
        f11.add(f5);
        f11.add(f6);
        f1.add(f11);//文件夹套文件夹
        f1.killVirus();//无论是文件f2还是文件夹f1都是继承同一个AbstractFile接口中的killVirus()方法，只调用这个方法即可

    }

}