137 lines
6.0 KiB
Markdown
137 lines
6.0 KiB
Markdown
# 号称最难理解的设计模式,只需看这篇解析——桥接模式
|
||
```
|
||
Jungle有两个手机,分别是M手机和N手机,M手机上有游戏Game1,N手机上有Game2。每次Jungle想玩Game1时,就使用M手机,想玩Game2时,就玩N手机。要是某天Jungle外出,心情大好,两个游戏都想玩,那Jungle还得带上两个手机???麻不麻烦?
|
||
如果新出一个游戏Game3,那Jungle是不是要再买一个手机呢?
|
||
同样都是游戏软件,为什么不把所有游戏都装到一个手机上
|
||
```
|
||
![avatar](https://github.com/FengJungle/DesignPattern/blob/master/08.BridgePattern/1.Picture/%E6%A1%A5%E6%8E%A5%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E4%B8%BE%E4%BE%8B%E5%9B%BE.png)
|
||
|
||
## 1.桥接模式简介
|
||
如果系统中的某个类存在两个独立变化的维度,通过桥接模式可以将这两个维度分离开来,使两者独立扩展。如同上述实例,Jungle想用手机玩游戏,手机和游戏是两个独立变化的维度,增加一个游戏对手机没有影响,增加一个手机对游戏也没有影响。**手机上可以安装游戏,而游戏必须在手机上玩,从这个角度而言,手机和游戏之间存在较强的耦合**。
|
||
|
||
但两者可以很好的解耦,且解耦后扩展灵活:所有游戏安装在一个手机上,新出一个游戏,新安装就ok!买了新手机,同样可以装上所有游戏。这就是桥接模式:
|
||
```
|
||
桥接模式:
|
||
|
||
将抽象部分与它的实现部分解耦,使得两者都能够独立变化。
|
||
```
|
||
|
||
**桥接模式将两个独立变化的维度设计成两个独立的继承等级结构(而不会将两者耦合在一起形成多层继承结构),在抽象层将二者建立起一个抽象关联,该关联关系类似一座桥,将两个独立的等级结构连接起来**,故曰“桥接模式”。
|
||
|
||
## 2.桥接模式结构
|
||
桥接模式UML图如下图。由图可知,桥接模式包含以下角色:
|
||
![avatar](https://github.com/FengJungle/DesignPattern/blob/master/08.BridgePattern/1.Picture/%E6%A1%A5%E6%8E%A5%E6%A8%A1%E5%BC%8FUML%E5%9B%BE.png)
|
||
|
||
- Abstraction(抽象类):定义抽象类的接口(抽象接口),由聚合关系可知,抽象类中包含一个Implementor类型的对象,它与Implementor之间有关联关系,既可以包含抽象业务方法,也可以包含具体业务方法;
|
||
- Implementor(实现类接口):定义实现类的接口,这个接口可以与Abstraction类的接口不同。一般而言,实现类接口只定义基本操作,而抽象类的接口还可能会做更多复杂的操作。
|
||
- RefinedAbstraction(扩充抽象类):具体类,实现在抽象类中定义的接口,可以调用在Implementor中定义的方法;
|
||
ConcreteImplementor(具体实现类):具体实现了Implementor接口,在不同的具体实现类中实现不同的具体操作。运行时ConcreteImplementor将替换父类。
|
||
|
||
简言之,在Abstraction类中维护一个Implementor类指针,需要采用不同的实现方式的时候只需要传入不同的Implementor派生类就可以了。
|
||
|
||
## 3.桥接模式代码实例
|
||
以引言中的故事为例,Jungle学习了桥接模式后大受启发,想实现如下操作:
|
||
```
|
||
新手机上能够迅速在新手机上安装(setup)并玩(play)游戏
|
||
|
||
新增加一个游戏时Jungle能够在已有手机上安装并play
|
||
```
|
||
在这个实例里,手机是**抽象类Abstraction**,具有玩游戏这样的**实现类接口Implementor**,不同的手机品牌**扩充抽象类RefinedAbstraction**,多个不同的游戏则是**具体实现类ConcreteImplementor**。
|
||
|
||
![avatar](https://github.com/FengJungle/DesignPattern/blob/master/08.BridgePattern/1.Picture/UML%E5%AE%9E%E4%BE%8B%E5%9B%BE.png)
|
||
|
||
### 3.1.实现类
|
||
```
|
||
/抽象类Phone
|
||
class Phone
|
||
{
|
||
public:
|
||
Phone(){
|
||
}
|
||
virtual ~Phone(){}
|
||
// Setup game
|
||
virtual void setupGame(Game *igame) = 0;
|
||
virtual void play() = 0;
|
||
private:
|
||
Game *game;
|
||
};
|
||
|
||
// 扩充抽象类PhoneA
|
||
class PhoneA:public Phone
|
||
{
|
||
public:
|
||
PhoneA(){
|
||
}
|
||
// Setup game
|
||
void setupGame(Game *igame){
|
||
this->game = igame;
|
||
}
|
||
void play(){
|
||
this->game->play();
|
||
}
|
||
private:
|
||
Game *game;
|
||
};
|
||
|
||
// 扩充抽象类PhoneB
|
||
class PhoneB :public Phone
|
||
{
|
||
public:
|
||
PhoneB(){
|
||
}
|
||
// Setup game
|
||
void setupGame(Game *igame){
|
||
this->game = igame;
|
||
}
|
||
void play(){
|
||
this->game->play();
|
||
}
|
||
private:
|
||
Game *game;
|
||
};
|
||
```
|
||
抽象类Phone中也声明了两个虚方法,并且定义了一个实现类的对象,使抽象和实现具有关联关系。而对象的实例化则放在客户端使用时进行。
|
||
### 3.3.客户端代码示例
|
||
```
|
||
#include <iostream>
|
||
#include "BridgePattern.h"
|
||
|
||
int main()
|
||
{
|
||
Game *game;
|
||
Phone *phone;
|
||
|
||
// Jungle买了PhoneA品牌的手机,想玩游戏A
|
||
phone = new PhoneA();
|
||
game = new GameA();
|
||
phone->setupGame(game);
|
||
phone->play();
|
||
printf("++++++++++++++++++++++++++++++++++\n");
|
||
|
||
// Jungle想在这个手机上玩游戏B
|
||
delete game;
|
||
game = new GameB();
|
||
phone->setupGame(game);
|
||
phone->play();
|
||
|
||
delete phone;
|
||
delete game;
|
||
|
||
system("pause");
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
```
|
||
### 3.4.效果
|
||
![avatar](https://github.com/FengJungle/DesignPattern/blob/master/08.BridgePattern/1.Picture/%E8%BF%90%E8%A1%8C%E5%9B%BE1.png)
|
||
## 4.桥接模式总结
|
||
- 优点:
|
||
- 分离抽象接口与实现部分,使用对象间的关联关系使抽象与实现解耦;
|
||
- 桥接模式可以取代多层继承关系,多层继承违背单一职责原则,不利于代码复用;
|
||
- 桥接模式提高了系统可扩展性,某个维度需要扩展只需增加实现类接口或者具体实现类,而且不影响另一个维度,符合开闭原则。
|
||
- 缺点:
|
||
- 桥接模式难以理解,因为关联关系建立在抽象层,需要一开始就设计抽象层;
|
||
- 如何准确识别系统中的两个维度是应用桥接模式的难点。
|
||
- 适用场景:
|
||
- 如果一个系统需要在抽象化和具体化之间增加灵活性,避免在两个层次之间增加继承关系,可以使用桥接模式在抽象层建立关联关系;
|
||
- 抽象部分和实现部分可以各自扩展而互不影响;
|
||
- 一个类存在多个独立变化的维度,可采用桥接模式。 |