桥接模式

模式定义

桥接模式(Bridge Pattern):将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式,又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

模式结构

桥接模式

  • Abstraction(抽象类):用于定义抽象类的接口,它一般是抽象类而不是接口,其中定义了一个Implementor(实现类接口)类型的对象并可以维护该对象,它与Implementor之间具有关联关系,它既可以包含抽象业务方法,也可以包含具体业务方法。
  • RefinedAbstraction(扩充抽象类):扩充由Abstraction定义的接口,通常情况下它不再是抽象类而是具体类,它实现了在Abstraction中声明的抽象业务方法,在RefinedAbstraction中可以调用在Implementor中定义的业务方法。
  • Implementor(实现类接口):定义实现类的接口,这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致,事实上这两个接口可以完全不同,一般而言,Implementor接口仅提供基本操作,而Abstraction定义的接口可能会做更多更复杂的操作。Implementor接口对这些基本操作进行了声明,而具体实现交给其子类。通过关联关系,在Abstraction中不仅拥有自己的方法,还可以调用到Implementor中定义的方法,使用关联关系来替代继承关系。
  • ConcreteImplementor(具体实现类):具体实现Implementor接口,在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同实现,在程序运行时,ConcreteImplementor对象将替换其父类对象,提供给抽象类具体的业务操作方法。

桥接模式是一个非常有用的模式,在桥接模式中体现了很多面向对象设计原则的思想,包括“单一职责原则”、“开闭原则”、“合成复用原则”、“里氏代换原则”、“依赖倒转原则”等。熟悉桥接模式有助于我们深入理解这些设计原则,也有助于我们形成正确的设计思想和培养良好的设计风格。

模式分析

理解桥接模式,重点需要理解如何将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化。

  • 抽象化:抽象化就是忽略一些信息,把不同的实体当作同样的实体对待。在面向对象中,将对象的共同性质抽取出来形成类的过程即为抽象化的过程。
  • 实现化:针对抽象化给出的具体实现,就是实现化,抽象化与实现化是一对互逆的概念,实现化产生的对象比抽象化更具体,是对抽象化事物的进一步具体化的产物。
  • 脱耦:脱耦就是将抽象化和实现化之间的耦合解脱开,或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联,将两个角色之间的继承关系改为关联关系。桥接模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用关联关系(组合或者聚合关系)而不是继承关系,从而使两者可以相对独立地变化,这就是桥接模式的用意。

三桥接模式实例

员工工资由三部分构成,基本工资按职称分为高级(5000元)、中级(4000元)、初级(3000元)三档,绩效奖金分优秀(加10%)、合格(加5%)、不合格(减10%)三档,岗位工资
按照副主任(1000元)和主任(1500元)来设置,普通员工没有岗位工资。请设计这个工资核算系统。

C Sharp 实现

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// 基本工资
interface i1
{
double price();
}
class S1:i1
{
public double price()
{ return 3000f; }
}
class S2:i1
{
public double price()
{ return 4000f; }
}
class S3:i1
{
public double price()
{ return 3000f; }
}

// 绩效奖金
interface i2
{
double price();
}
class O1:i2
{
private i1 i1;
public O1(i1 i1)
{ this.i1 = i1; }
public double price()
{ return i1.price() * 1.1; }
}
class O2:i2
{
private i1 i1;
public O2(i1 i1)
{ this.i1 = i1; }
public double price()
{ return i1.price() * 1.05; }
}
class O3:i2
{
private i1 i1;
public O3(i1 i1)
{ this.i1 = i1; }
public double price()
{ return i1.price() * 0.9; }
}

// 岗位工资
interface i3
{
double price();
}
class W1:i3
{
private i2 i2;
public W1(i2 i2)
{ this.i2 = i2; }
public double price()
{ return i2.price() +1000; }
}
class W2:i3
{
private i2 i2;
public W2(i2 i2)
{ this.i2 = i2; }
public double price()
{ return i2.price() + 1500; }
}
class W3:i3
{
private i2 i2;
public W3(i2 i2)
{ this.i2 = i2; }
public double price()
{ return i2.price() ; }
}

// 客户端测试
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
i1 i1 = new S1();
i2 i2 = new O1(i1);
i3 i3 = new W1(i2);
Console.WriteLine(i3.price().ToString());

}
}

java实现

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// 基本工资
public interface BasicSalary {
public int basic();
}
public class BasicSalaryA implements BasicSalary {
@Override
public int basic() {
System.out.println("职称:高级(基本工资5000元)");
return 5000;
}
}
public class BasicSalaryB implements BasicSalary {
@Override
public int basic() {
System.out.println("职称:中级(基本工资4000元)");
return 4000;
}
}
public class BasicSalaryC implements BasicSalary {
@Override
public int basic() {
System.out.println("职称:初级(基本工资3000元)");
return 3000;
}
}
// 绩效奖金
public abstract class Performance {
private BasicSalary basicsalary;
public Performance(BasicSalary basicsalary) {
this.basicsalary = basicsalary;
}
public int bonus(){
return basicsalary.basic();
}
}
public class PerformanceA extends Performance {
public PerformanceA(BasicSalary basicsalary) {
super(basicsalary);
}
@Override
public int bonus() {
System.out.println("绩效:优秀(基本工资加10%)");
return (int) (super.bonus()*(1.1));
}
}
public class PerformanceB extends Performance {
public PerformanceB(BasicSalary basicsalary) {
super(basicsalary);
}
@Override
public int bonus() {
System.out.println("绩效:合格(基本工资加5%)");
return (int) (super.bonus()*(1.05));
}
}
public class PerformanceC extends Performance {
public PerformanceC(BasicSalary basicsalary) {
super(basicsalary);
}
@Override
public int bonus() {
System.out.println("绩效:不合格(基本工资减10%)");
return (int) (super.bonus()*(0.9));
}
}
// 岗位工资
public abstract class PostWage {
private Performance performance;
public PostWage(Performance performance) {
this.performance = performance;
}
public int getSalary() {
return performance.bonus();
}
}
public class PostWageA extends PostWage {
public PostWageA(Performance performance) {
super(performance);
}
public int getSalary() {
System.out.println("岗位:主任(1500元)");
return (super.getSalary()+1500);
}
}
public class PostWageB extends PostWage {
public PostWageB(Performance performance) {
super(performance);
}
public int getSalary() {
System.out.println("岗位:副主任(1000元)");
return (super.getSalary()+1000);
}
}
public class PostWageC extends PostWage {
public PostWageC(Performance performance) {
super(performance);
}
public int getSalary() {
System.out.println("岗位:普通员工(没有岗位工资)");
return super.getSalary();
}
}
// 客户端测试
public class Client {
public static void main(String[] args) {
BasicSalary basic1 = new BasicSalaryA();
Performance performance1 = new PerformanceA(basic1);
PostWage postwage1 = new PostWageA(performance1);
int salary1 = postwage1.getSalary();
System.out.println("工资核算:"+salary1);

System.out.println("--------------------");

BasicSalary basic2 = new BasicSalaryC();
Performance performance2 = new PerformanceB(basic2);
PostWage postwage2 = new PostWageB(performance2);
int salary2 = postwage2.getSalary();
System.out.println("工资核算:"+salary2);
}
}

模式优缺点

桥接模式的优点

  • 分离抽象接口及其实现部分。
  • 桥接模式有时类似于多继承方案,但是多继承方案违背了类的单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差,而且多继承结构中类的个数非常庞大,桥接模式是比多继承方案更好的解决方法。
  • 桥接模式提高了系统的可扩充性,在两个变化维度中任意扩展一个维度,都不需要修改原有系统。
  • 实现细节对客户透明,可以对用户隐藏实现细节。

桥接模式的缺点

  • 桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度,由于聚合关联关系建立在抽象层,要求开发者针对抽象进行设计与编程。
  • 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围具有一定的局限性。
文章目录
  1. 1. 模式定义
  2. 2. 模式结构
  3. 3. 模式分析
  4. 4. 三桥接模式实例
    1. 4.1. C Sharp 实现
    2. 4.2. java实现
  5. 5. 模式优缺点
    1. 5.1. 桥接模式的优点
    2. 5.2. 桥接模式的缺点

20160528-DesignPattern-7/

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