Bridge模式是构造型的设计模式之一。Bridge模式基于类的最小设计原则,通过使用封装,聚合以及继承等行为来让不同的类承担不同的责任。它的主要特点是把抽象(abstraction)与行为实现(implementation)分离开来,从而可以保持各部分的独立性以及应对它们的功能扩展。 Bridge模式的应用场景 面向对象的程序设计(OOP)里有类继承(子类继承父类)的概念,如果一个类或接口有多个具体实现子类,如果这些子类具有以下特性: - 存在相对并列的子类属性。 - 存在概念上的交叉。 - 可变性。 我们就可以用Bridge模式来对其进行抽象与具体,对相关类进行重构。 为了容易理解,我们举例说明一下,比如汽车类(Car),假设有2个子类,卡车类(Truck)与公交车类(Bus),它们有[设置引擎]这个动作行为,通过不同引擎规格的设置,可以将它们设置为比如为1500cc(Car1500),和2000cc(Car2000)的车。 这样,不管是1500cc的卡车还是2000cc的卡车,抑或是1500cc的公交车还是2000cc的公交车,它们都可以是汽车类的子类,而且: - 存在相对并列的子类属性。汽车的种类,与汽车引擎规格是汽车的2个并列的属性,没有概念上的重复。 - 存在概念上的交叉。不管是卡车还是公交车,都有1500cc与2000cc引擎规格的车。 - 可变性。除了卡车,公交车之外,可能还有救火车;除了有1500cc与2000cc引擎规格的车之外,还可能有2500cc的车等等。 这样一来,我们怎么来设计汽车类呢? 1,方法一:通过继承设计所有可能存在的子类。可能我们会想到下面的这种继承关系: 汽车总类:Car 汽车子类 - 按种类分类:Bus,Truck 汽车子类 - 按引擎分类:Bus1500,Bus2000,Truck1500,Truck2000 这样设置引擎这个动作就由各个子类加以实现。 但如果以后需要增加一种救火车(FireCar),以及增加一个引擎规格2500cc,需要实现的子类将会有: Bus1500,Bus2000,Bus2500,Truck1500,Truck2000,Truck2500,FireCar1500,FireCar2000,FireCar2500 多达9个。 也就是说,这种设计方法,子类数目将随几何级数增长。 而且,Bus1500,Truck1500的引擎规格相同,它们的引擎设置动作应该是一样的,但现在把它们分成不同的子类,难以避免执行重复的动作行为。 2,方法二:分别为Bus以及Truck实现设置不同引擎的方法 汽车总类:Car 汽车子类:Bus,Truck 然后在Bus类里分别提供1500cc以及2000cc引擎的设置方法: Bus extends Car { public setEngine1500cc(); public setEngine2000cc(); } 在Truck类里也分别提供1500cc以及2000cc引擎的设置方法: Truck extends Car { public setEngine1500cc(); public setEngine2000cc(); } 这种情况,子类的数量是被控制了。但一方面,如果每增加一种引擎规格,需要修改所有的汽车子类;另一方面,即使引擎的设置行为一样,但是不同的汽车子类却需要提供完全一样的方法。 在实际的应用开发中,以上2种方法都会造成迁一发而动全身,而且会存在大量的重复代码。 Bridge模式可以很好的解决这类问题。 我们先看看Bridge模式的类图描述:
 Client Bridge模式的使用者 Abstraction 抽象类接口(接口或抽象类) 维护对行为实现(Implementor)的引用 Refined Abstraction Abstraction子类 Implementor 行为实现类接口 (Abstraction接口定义了基于Implementor接口的更高层次的操作) ConcreteImplementor Implementor子类 Bridge模式的应用范例 我们来看看怎么应用Bridge模式来设计汽车类。 抽象 - Abstraction类:汽车类及其子类: Car:汽车总类 Truck:汽车子类 - 卡车类。 Bus:汽车子类 - 公交车类。 行为实现 - Implementor:汽车引擎设置的行为类及子类 SetCarEngine:汽车引擎的设置接口 SetCarEngine1500cc:设置1500cc引擎 SetCarEngine2000cc:设置2000cc引擎 Client类:使用Bridge模式 Client:测试 代码: //测试 public class Client { public static void main(String[] args) { SetCarEngine carEngine1500cc = new SetCarEngine1500cc(); SetCarEngine carEngine2000cc = new SetCarEngine2000cc(); Car truck1500cc = new Truck(carEngine1500cc); Car truck2000cc = new Truck(carEngine2000cc); truck1500cc.setEngine(); truck2000cc.setEngine(); Car bus1500cc = new Bus(carEngine1500cc); Car bus2000cc = new Bus(carEngine2000cc); bus1500cc.setEngine(); bus2000cc.setEngine(); } } /** "Abstraction" */ //汽车类的抽象 abstract class Car { SetCarEngine setCarEngine; public abstract void setEngine(); } /** Refined Abstraction */ //Abstraction子类:这里为汽车抽象类的子类 class Truck extends Car { public Truck(SetCarEngine setCarEngine) { this .setCarEngine = setCarEngine; } public void setEngine() { System.out.print("Set Truck Engine: " ); setCarEngine.setEngine(); } } class Bus extends Car { public Bus(SetCarEngine setCarEngine) { this .setCarEngine = setCarEngine; } public void setEngine() { System.out.print("Set Bus Engine: " ); setCarEngine.setEngine(); } } /** "Implementor" */ //汽车类的行为实现 interface SetCarEngine { public void setEngine(); } /** ConcreteImplementor */ //行为实现子类 class SetCarEngine1500cc implements SetCarEngine { public void setEngine() { System.out.println("1500cc" ); } } class SetCarEngine2000cc implements SetCarEngine { public void setEngine() { System.out.println("2000cc" ); } } //测试 public class Client { public static void main(String[] args) { SetCarEngine carEngine1500cc = new SetCarEngine1500cc(); SetCarEngine carEngine2000cc = new SetCarEngine2000cc(); Car truck1500cc = new Truck(carEngine1500cc); Car truck2000cc = new Truck(carEngine2000cc); truck1500cc.setEngine(); truck2000cc.setEngine(); Car bus1500cc = new Bus(carEngine1500cc); Car bus2000cc = new Bus(carEngine2000cc); bus1500cc.setEngine(); bus2000cc.setEngine(); } } /** "Abstraction" */ //汽车类的抽象 abstract class Car { SetCarEngine setCarEngine; public abstract void setEngine(); } /** Refined Abstraction */ //Abstraction子类:这里为汽车抽象类的子类 class Truck extends Car { public Truck(SetCarEngine setCarEngine) { this.setCarEngine = setCarEngine; } public void setEngine() { System.out.print("Set Truck Engine: "); setCarEngine.setEngine(); } } class Bus extends Car { public Bus(SetCarEngine setCarEngine) { this.setCarEngine = setCarEngine; } public void setEngine() { System.out.print("Set Bus Engine: "); setCarEngine.setEngine(); } } /** "Implementor" */ //汽车类的行为实现 interface SetCarEngine { public void setEngine(); } /** ConcreteImplementor */ //行为实现子类 class SetCarEngine1500cc implements SetCarEngine { public void setEngine() { System.out.println("1500cc"); } } class SetCarEngine2000cc implements SetCarEngine { public void setEngine() { System.out.println("2000cc"); } } 执行Client,输出结果: C:\Bridge>javac *.java C:\Bridge>java Client Set Truck Engine: 1500cc Set Truck Engine: 2000cc Set Bus Engine: 1500cc Set Bus Engine: 2000cc C:\Bridge> |