设计模式之桥接模式详解(定义、优缺点、应用场景、实例类图)
桥接(Bridge)是用于把抽象化与实现化解耦,使得二者可以独立变化。这种类型的设计模式属于结构型模式,它通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构,来实现二者的解耦。这种模式涉及到一个作为桥接的接口,使得实体类的功能独立于接口实现类,这两种类型的类可被结构化改变而互不影响。
桥接模式的目的是将抽象与实现分离,使它们可以独立地变化,该模式通过将一个对象的抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立地改变。它通过组合的方式,而不是继承的方式,将抽象和实现的部分连接起来。
我们通过下面的实例来演示桥接模式(Bridge Pattern)的用法。其中,可以使用相同的抽象类方法但是不同的桥接实现类,来画出不同颜色的圆。
一、桥接模式的介绍
意图
用于将抽象部分与实现部分分离,使得它们可以独立地变化。
主要解决的问题
避免使用继承导致的类爆炸问题,提供更灵活的扩展方式。
使用场景
当系统可能从多个角度进行分类,且每个角度都可能独立变化时,桥接模式是合适的。
实现方式
分离多角度分类:将不同角度的分类逻辑分离,允许它们独立变化。
减少耦合:降低抽象与实现之间的耦合度。
关键代码
抽象类:定义一个抽象类,作为系统的一部分。
实现类:定义一个或多个实现类,与抽象类通过聚合(而非继承)关联。
结构
以下是桥接模式的几个关键角色:
抽象(Abstraction):定义抽象接口,通常包含对实现接口的引用。
扩展抽象(Refined Abstraction):对抽象的扩展,可以是抽象类的子类或具体实现类。
实现(Implementor):定义实现接口,提供基本操作的接口。
具体实现(Concrete Implementor):实现实现接口的具体类。
应用实例
转世投胎:灵魂(抽象)与肉体(实现)的分离,允许灵魂选择不同的肉体。
墙上的开关:开关(抽象)与内部实现(实现)的分离,用户无需关心开关的内部工作机制。
二、桥接模式的优缺点
优点
抽象与实现分离:提高了系统的灵活性和可维护性。
扩展能力强:可以独立地扩展抽象和实现。
实现细节透明:用户不需要了解实现细节。
缺点
理解与设计难度:桥接模式增加了系统的理解与设计难度。
聚合关联:要求开发者在抽象层进行设计与编程。
使用建议
当系统需要在抽象化角色和具体化角色之间增加灵活性时,考虑使用桥接模式。
对于不希望使用继承或因多层次继承导致类数量急剧增加的系统,桥接模式特别适用。
当一个类存在两个独立变化的维度,且这两个维度都需要扩展时,使用桥接模式。
桥接模式适用于两个独立变化的维度,确保它们可以独立地扩展和变化。
三、桥接模式的实现
我们有一个作为桥接实现的 DrawAPI 接口和实现了 DrawAPI 接口的实体类 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一个抽象类,将使用 DrawAPI 的对象。BridgePatternDemo 类使用 Shape 类来画出不同颜色的圆。

步骤 1:创建桥接实现接口。
DrawAPI.java
publicinterfaceDrawAPI{
publicvoiddrawCircle(intradius,intx,inty);
}步骤 2:创建实现了 DrawAPI 接口的实体桥接实现类。
RedCircle.java
publicclassRedCircleimplementsDrawAPI{
@Override
publicvoiddrawCircle(intradius,intx,inty){
System.out.println("DrawingCircle[color:red,radius:"
+radius+",x:"+x+","+y+"]");
}
}GreenCircle.java
publicclassGreenCircleimplementsDrawAPI{
@Override
publicvoiddrawCircle(intradius,intx,inty){
System.out.println("DrawingCircle[color:green,radius:"
+radius+",x:"+x+","+y+"]");
}
}步骤 3:使用 DrawAPI 接口创建抽象类 Shape。
Shape.java
publicabstractclassShape{
protectedDrawAPIdrawAPI;
protectedShape(DrawAPIdrawAPI){
this.drawAPI=drawAPI;
}
publicabstractvoiddraw();
}步骤 4:创建实现了 Shape 抽象类的实体类。
Circle.java
publicclassCircleextendsShape{
privateintx,y,radius;
publicCircle(intx,inty,intradius,DrawAPIdrawAPI){
super(drawAPI);
this.x=x;
this.y=y;
this.radius=radius;
}
publicvoiddraw(){
drawAPI.drawCircle(radius,x,y);
}
}步骤 5:使用 Shape 和 DrawAPI 类画出不同颜色的圆。
BridgePatternDemo.java
publicclassBridgePatternDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
ShaperedCircle=newCircle(100,100,10,newRedCircle());
ShapegreenCircle=newCircle(100,100,10,newGreenCircle());
redCircle.draw();
greenCircle.draw();
}
}步骤 6:执行程序,输出结果:
DrawingCircle[color:red,radius:10,x:100,100]
DrawingCircle[color:green,radius:10,x:100,100]
以上就是php小编整理的全部内容,希望对您有所帮助,更多相关资料请查看php教程栏目。
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