Posted on 2010-07-29 13:56
林光炎 閱讀(644)
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JAVA
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：
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Implementor
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Imp1
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Imp2
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Imp3
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Imp4
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Imp5
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Abstraction
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Abs1
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Abs1Imp1
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Abs1Imp2
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Abs1Imp3
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Abs1Imp4
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Abs1Imp5
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Abs2
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Abs2Imp1
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Abs2Imp2
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Abs2Imp3
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Abs2Imp4
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Abs2Imp5
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|
Abs3
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Abs3Imp1
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Abs3Imp2
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Abs3Imp3
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Abs3Imp4
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Abs3Imp5
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|
Abs4
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Abs4Imp1
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Abs4Imp2
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Abs4Imp3
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Abs4Imp4
|
Abs4Imp5
|
|
Abs5
|
Abs5Imp1
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Abs5Imp2
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Abs5Imp3
|
Abs5Imp4
|
Abs5Imp5
|
橋接模式實現：
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Implementor
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Imp1
|
Imp2
|
Imp3
|
Imp4
|
Imp5
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Abstraction
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Abs1
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通過橋接關聯
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Abs2
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Abs3
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Abs4
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Abs5
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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：
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();
}
}