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Java解讀--橋接Bridge

1、核心意圖：

將抽象部分和實現部分分離，使它們都可以獨立的變化。

該模式的目標是通過把高層的抽象和底層的實現分開，分別構建自己的類層次結構，并通過實現部分的接口將兩部分進行橋接，從而達到高層抽象和底層實現可以獨立的方便擴展的目的。其核心是分離，和委托。

2、身邊實例：

Java語言的一個非常重要的特點是平臺的無關性，對于一般的高級語言所編寫的程序，如果要在不同的平臺上運行，為了適應不同平臺所帶來的指令集及數據類型等所帶來的差異，至少需要編譯成不同的目標代碼。

Java語言通過Java虛擬機實現了平臺的無關性，虛擬機通過對底層平臺指令集及數據類型等進行統一的抽象，針對不同的平臺用不同的虛擬機進行實現，這樣Java應用程序就可以通過編譯成符合虛擬機規范的字節碼文件，而在不同的平臺上都能正確運行。

這里的虛擬機正是橋接模式一個很好的展示，它隔離了底層實現（指令/數據類型等）和高層的應用程序，對于新開發的每個Java應用程序，都只需要編譯一次；而對于一個新平臺的支持，也僅需提供一個相應的Java虛擬機，就可以使所有應用系統正確運行。

Java應用程序及虛擬機的大體結構圖如下：

3、動機簡述：

在該模式的動機中，描述了一個平臺可移植的用戶界面工具箱，在該工具箱中會有多種窗口Window類型，為了實現平臺的可移植性，把窗口的實現部分從窗口類型中抽取出來，構成一個獨立的窗口實現WindowImp類層次，從而使得抽象窗口和窗口實現都可以獨立變化，以便于支持新的窗口類型和平臺實現。

4、模式效果：

橋接Bridge模式有兩個主要效果：1）通過分離抽象部分和實現部分，使兩者可以獨立變化；2）向客戶隱藏了實現部分，從而當需要擴展/更改實現部分時，不需要重新編譯客戶代碼。

對于效果1），當抽象部分和實現部分比較多樣時，可以顯著的減少類的種類，并提高代碼的靈活性。假定高層抽象和底層實現分別有5種類型，如果不采用橋接模式，而用繼承實現，那么就需要5*5=25個類（另有一個抽象類）；如果采用橋接模式，將抽象部分和實現部分分離，就只需要5+5=10個類就可以（另有兩個抽象類），兩種實現的類如以下表格中所示：

繼承方式實現：

?		Implementor
?		Imp1	Imp2	Imp3	Imp4	Imp5
Abstraction	Abs1	Abs1Imp1	Abs1Imp2	Abs1Imp3	Abs1Imp4	Abs1Imp5
	Abs2	Abs2Imp1	Abs2Imp2	Abs2Imp3	Abs2Imp4	Abs2Imp5
	Abs3	Abs3Imp1	Abs3Imp2	Abs3Imp3	Abs3Imp4	Abs3Imp5
	Abs4	Abs4Imp1	Abs4Imp2	Abs4Imp3	Abs4Imp4	Abs4Imp5
	Abs5	Abs5Imp1	Abs5Imp2	Abs5Imp3	Abs5Imp4	Abs5Imp5

橋接模式實現：

?		Implementor
?		Imp1	Imp2	Imp3	Imp4	Imp5
Abstraction	Abs1	通過橋接關聯
	Abs2
	Abs3
	Abs4
	Abs5

5、Java代碼示例：

下面代碼演示了一個支持不同平臺的圖形對象應用，圖形Shape有多種類型，如三角形正方形等，為了在不同平臺中實現圖形的繪制，把實現部分進行了分離，構成了ShapeImp類層次結構，包括在Windows中的ShapeImpWin，和Unix中的ShapeImpUnix，類結構圖如下：

代碼清單如下：

類Point，同上一篇文章《設計模式》之Java解讀--適配器Adapter中所示，表示畫面中的一個點坐標

package?qinysong.pattern.bridge;

public?class?Point?{

??private?int?coordinateX;

??private?int?coordinateY;

??public?Point(int?coordinateX,?int?coordinateY){

????this.coordinateX?=?coordinateX;

????this.coordinateY?=?coordinateY;

??}

??public?String?toString(){

????return?"Point[x="?+?coordinateX?+?",y="?+?coordinateY?+?"]";

??}

??public?int?getCoordinateX()?{

????return?coordinateX;

??}

??public?int?getCoordinateY()?{

????return?coordinateY;

??}

}

類ShapeImp，實現接口（對應Implementor），這里只是畫一條直線

package?qinysong.pattern.bridge.implement;

import?qinysong.pattern.bridge.Point;

public?interface?ShapeImp?{

??public?void?drawLine(Point?startPoint,?Point?endPoint);

}

類ShapeImpWin，實現接口的Windows實現類（對應ConcreteImplementor）

package?qinysong.pattern.bridge.implement;

import?qinysong.pattern.bridge.Point;

public?class?ShapeImpWin?implements?ShapeImp?{

??/**

???*?實現ShapeImp接口方法

???*?@param?startPoint?Point

???*?@param?endPoint?Point

???*/

??public?void?drawLine(Point?startPoint,?Point?endPoint)?{

????System.out.println("ShapeImpWin.drawLine?startPoint="?+?startPoint?+?",endPoint="?+?endPoint);

??}

}

類ShapeImpUnix，實現接口的Unix實現類（對應ConcreteImplementor）

package?qinysong.pattern.bridge.implement;

import?qinysong.pattern.bridge.Point;

public?class?ShapeImpUnix?implements?ShapeImp?{

??/**

???*?實現ShapeImp接口方法

???*?@param?startPoint?Point

???*?@param?endPoint?Point

???*/

??public?void?drawLine(Point?startPoint,?Point?endPoint)?{

????System.out.println("ShapeImpUnix.drawLine?startPoint="?+?startPoint?+?",endPoint="?+?endPoint);

??}

}

類Shape，圖形抽象類（對應Abstraction），具體類型包括三角形、正方形等

package?qinysong.pattern.bridge.abstraction;

import?qinysong.pattern.bridge.implement.ShapeImp;

import?qinysong.pattern.bridge.ShapeImpFactory;

public?abstract?class?Shape?{

??protected?ShapeImp?shapeImp;

??protected?void?initShapeImp(){

????shapeImp?=?ShapeImpFactory.getShapeImp();

??}

??//定義圖形抽象類的接口方法

??public?abstract?void?drawShape();

}

類Triangle，三角形（對應RefinedAbstraction）

package?qinysong.pattern.bridge.abstraction;

import?qinysong.pattern.bridge.Point;

public?class?Triangle?extends?Shape{

??//實現抽象圖形類Shape接口方法，繪制一個三角形

??public?void?drawShape()?{

????System.out.println("Triangle.drawShape?繪制一個三角形...");

????initShapeImp();

????shapeImp.drawLine(new?Point(0,0),?new?Point(10,0));

????shapeImp.drawLine(new?Point(0,0),?new?Point(5,10));

????shapeImp.drawLine(new?Point(5,10),?new?Point(10,0));

??}

}

類Square，正方形（對應RefinedAbstraction）

package?qinysong.pattern.bridge.abstraction;

import?qinysong.pattern.bridge.Point;

public?class?Square?extends?Shape{

??//實現抽象圖形類Shape接口方法，繪制一個正方形

??public?void?drawShape()?{

????System.out.println("Square.drawShape?繪制一個正方形...");

????initShapeImp();

????shapeImp.drawLine(new?Point(0,0),?new?Point(10,0));

????shapeImp.drawLine(new?Point(0,0),?new?Point(0,10));

????shapeImp.drawLine(new?Point(0,10),?new?Point(10,10));

????shapeImp.drawLine(new?Point(10,0),?new?Point(10,10));

??}

}

類Client，橋接模式的客戶

package?qinysong.pattern.bridge;

import?qinysong.pattern.bridge.abstraction.Shape;

import?qinysong.pattern.bridge.abstraction.Square;

import?qinysong.pattern.bridge.abstraction.Triangle;

public?class?Client?{

??public?static?void?main(String[]?args)?{

????System.out.println("Client.main?begin?..........");

????Shape?shape?=?new?Square();

????shape.drawShape();

????Shape?shape2?=?new?Triangle();

????shape2.drawShape();

????System.out.println("Client.main?end???..........");

??}

}

類ShapeImpFactory，工廠類，供抽象部分調用，分離實現類的創建過程

package?qinysong.pattern.bridge;

import?qinysong.pattern.bridge.implement.ShapeImp;

import?qinysong.pattern.bridge.implement.ShapeImpWin;

public?class?ShapeImpFactory?{

??public?static?ShapeImp?getShapeImp(){

????return?new?ShapeImpWin();

??}

}

posted on 2010-01-17 20:39 飛熊閱讀(237) 評論(0) 編輯收藏所屬分類: java設計模式

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