设计模式--桥接模式Bridge(结构型)
一、概述
在软件系统中,某些类型由于自身的逻辑,它具有两个或者多个维度的变化,如何应对这种“多维度的变化”,就可以利用桥接模式。
引例:
设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正方形,我们至少需要4个形状类,但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色,如红色、绿色、蓝色等,此时至少有如下两种设计方案:
•第一种设计方案是为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
•第二种设计方案是根据实际需要对形状和颜色进行组合。
对于有两个变化维度(即两个变化的原因)的系统,采用方案二来进行设计系统中类的个数更少,且系统扩展更为方便。设计方案二即是桥接模式的应用。桥接模式将继承关系转换为关联关系,从而降低了类与类之间的耦合,减少了代码编写量。
二、UML图
抽象类(Abstraction):定义抽象类的接口,维护一个指向Implementor类型对象的指针
扩充抽象类(RefinedAbstraction):扩充由Abstraction定义的接口
实现类接口(Implementor):定义实现类的接口,该接口不一定要与
Abstraction的接口完全一致;事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲, Implementor接口仅提供基本操作,而 Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
具体实现类(ConcreteImplementor):实现Implementor接口并定义它的具体实现。
三、例子
拿汽车在路上行驶的来说。即有小汽车又有公共汽车,它们都不但能在市区中的公路上行驶,也能在高速公路上行驶。这你会发现,对于交通工具(汽车)有不同的类型,然而它们所行驶的环境(路)也在变化,在软件系统中就要适应两个方面的变化?怎样实现才能应对这种变化呢?
传统做法:
namespace CarRunOnRoad
{
//路的基类;
public class Road
{
public virtual void Run()
{
Console.WriteLine("在路上");
}
}
//高速公路;
public class SpeedWay : Road
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("高速公路");
}
}
//市区街道;
public class Street : Road
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("市区街道");
}
}
//小汽车在高速公路上行驶;
public class CarOnSpeedWay : SpeedWay
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("小汽车在高速公路上行驶");
}
}
//公共汽车在高速公路上行驶;
public class BusOnSpeedWay : SpeedWay
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("公共汽车在高速公路上行驶");
}
}
//小汽车在市区街道上行驶;
public class CarOnStreet : Street
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("汽车在街道上行驶");
}
}
//公共汽车在市区街道上行驶;
public class BusOnStreet : Street
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("公共汽车在街道上行驶");
}
} } static void Main(string[] args)
{
//小汽车在高速公路上行驶
CarOnSpeedWay Car = new CarOnSpeedWay();
Car.Run(); Console.WriteLine("==========================="); //公共汽车在街道上行驶
BusOnStreet Bus = new BusOnStreet();
Bus.Run(); Console.Read();
}
这种设计存在很多问题,首先它在遵循开放-封闭原则的同时,违背了类的单一职责原则,即一个类只有一个引起它变化的原因,而这里引起变化的原因却有两个,即路类型的变化和汽车类型的变化;其次是重复代码会很多,不同的汽车在不同的路上行驶也会有一部分的代码是相同的;再次是类的结构过于复杂,继承关系太多,难于维护,最后最致命的一点是扩展性太差。如果变化沿着汽车的类型和不同的道路两个方向变化,我们会看到这个类的结构会迅速的变庞大。
采用桥接模式
namespace CarRunOnRoad_Bridge_
{ //抽象路
public abstract class AbstractRoad
{
protected AbstractCar car;
public AbstractCar Car
{
set
{
car = value;
}
} public abstract void Run();
} //高速公路
public class SpeedWay : AbstractRoad
{
public override void Run()
{
car.Run();
Console.WriteLine("高速公路上行驶");
}
} //市区街道
public class Street : AbstractRoad
{
public override void Run()
{
car.Run();
Console.WriteLine("市区街道上行驶");
}
}
} namespace CarRunOnRoad_Bridge_
{
//抽象汽车
public abstract class AbstractCar
{
public abstract void Run();
} //小汽车;
public class Car : AbstractCar
{
public override void Run()
{
Console.Write("小汽车在");
}
} //公共汽车
public class Bus : AbstractCar
{
public override void Run()
{
Console.Write("公共汽车在");
}
}
} static void Main(string[] args)
{
//小汽车在高速公路上行驶;
AbstractRoad Road1 = new SpeedWay();
Road1.Car = new Car();
Road1.Run();
Console.WriteLine("========================="); //公共汽车在高速公路上行驶;
AbstractRoad Road2 = new SpeedWay();
Road2.Car = new Bus();
Road2.Run(); Console.Read();
}
参考:
http://www.cnblogs.com/houleixx/archive/2008/02/23/1078877.html
http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7529194
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