桥梁模式(Bridge Pattern)。

定义

桥梁模式也叫做桥接模式,是一个比较简单的模式,其定义如下:

将抽象和实现解耦,使得两者可以独立的变化。

桥梁模式的重点是在“解耦”上,如何让他们两者解耦是我们要了解的重点。我们先来看桥梁模式中的4个角色。

  • Abstraction——抽象化角色

他的主要职责是定义出该角色的行为,同时保存在一个对实现化角色的引用,该角色一般是抽象类。

  • Implementor——实现化角色

他是接口或者抽象类,定义角色必须的行为和属性。

  • RefinedAbstraction——修正抽象化角色

他引用实现化角色对抽象化角色进行修正。

  • ConcreteImplementor——具体实现化角色

他实现接口或抽象类定义的方法和属性。

通用源码

桥梁模式中的几个名词比较拗口,大家只要记住一句话就成:抽象角色引用实现角色,或者说抽象角色的部分实现是由实现角色完成的。我们来看其通用源码,先看实现化角色,如下所示。

public interface Implementor {
	/**
	 * 基本方法
	 */
	void doSomething();

	/**
	 * 基本方法
	 */
	void doAnything();
}

他没有任何特殊的地方,就是一个一般的接口,定义要实现的方法。其实现类如下所示。

public class ConcreteImplementor1 implements Implementor {

	@Override
	public void doSomething() {
		// 业务逻辑处理
	}

	@Override
	public void doAnything() {
		// 业务逻辑处理

	}

}
public class ConcreteImplementor2 implements Implementor {

	@Override
	public void doSomething() {
		// 业务逻辑处理
	}

	@Override
	public void doAnything() {
		// 业务逻辑处理

	}

}

上面定义了两个具体实现化角色——代表两个不同的业务逻辑。我们再来看抽象化角色,如下所示。

public abstract class Abstraction {
	// 定义对实现化角色的引用
	private Implementor imp;

	/**
	 * 约束子类必须实现该构造函数
	 * 
	 * @param imp
	 */
	public Abstraction(Implementor imp) {
		this.imp = imp;
	}

	/**
	 * 自身的行为和属性
	 */
	public void request() {
		this.imp.doSomething();
	}

	public Implementor getImp() {
		return imp;
	}
}

各位可能要问,为什么要增加一个构造函数?答案是为了提醒子类,你必须做这项工作,指定实现者,特别是已经明确了实现者,则尽量清晰明确的定义出来。我们来看具体的抽象化角色,如下所示。

public class RefinedAbstraction extends Abstraction {

	public RefinedAbstraction(Implementor imp) {
		super(imp);
	}

	@Override
	public void request() {
		/*
		 * 修正父类的行为,业务处理...
		 */
		super.request();
		super.getImp().doAnything();
	}
}

想想看,如果我们的实现化角色有很多的自接口,然后是一堆的子实现。如果在构造函数中不传递一个尽量明确的实现者,代码就很不清晰。我们来看场景类如何模拟,如下所示。

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		// 定义一个实现化角色
		Implementor imp = new  ConcreteImplementor1();
		// 定义一个抽象化角色
		Abstraction abs = new RefinedAbstraction(imp);
		// 执行行文
		abs.request();
	}
}

桥梁模式是一个非常简单的模式,他只是使用了类间的聚合关系、继承、覆写等常用功能,但是他却提供了一个非常清晰、稳定的架构。

优点

  • 抽象和实现分离

这也是桥梁模式的主要特点,他完全是为了解决继承的缺点而提出的设计模式。在该模式下,实现可以不受抽象的约束,不用再绑定在一个固定的抽象层次上。

  • 优秀的扩充能力

只要对外暴露的接口层允许这样的变化,我们已经把变化的可能性减到最小。

  • 实现细节对客户透明

客户不用关系细节的实现,他已经由抽象层通过聚合关系完成了封装。

使用场景

  • 不希望或不适用使用继承的场景

例如继承层次过渡、无法更细化设计颗粒等场景,需要考虑使用桥梁模式。

  • 接口或抽象类不稳定的场景

明知道接口不稳定还想通过实现或继承来实现业务需求,那是得不偿失的,也是比较失败的做法。

  • 重要性要求较高的场景

设计的颗粒度越细,则被重用的可能性就越大,而采用继承则受父类的限制,不可能出现太细的颗粒度。

注意事项

桥梁模式是非常简单的,使用该模式时主要考虑如何拆分抽象和实现,并不是一涉及继承就要考虑使用该模式,那嗨哟啊继承干什么呢?桥梁模式的意图还是对变化的封装,尽量把可能变化的因素封装到最细、最小的逻辑单元中,避免风险扩散。因此在进行系统设计时,发现类的继承有N层时,可以考虑使用桥梁模式。

最佳实践

大家对类的继承有什么看法吗?继承的优点有很多,可以把公共的方法或属性抽取,父类封装共性,子类实现特性,这时继承的基本功能。缺点有没有?有!即强侵入,父类有一个方法,子类也必须有这个方法。这时不可选择的,会带来扩展性的问题。我举个简单地例子来说明:Father类有一个方法A,Son继承了这个方法,然后GrandSon也继承了这个方法,问题是突然有一天Son要重写父类的这个方法,他敢做吗?绝对不敢!GrandSon要用从Father继承过来的方法A,如果你修改了,那就要修改Son和GrandSon之间的关系,那这个风险就太大了!

这里讲的这个桥梁模式就是这一问题的解决方法,桥梁模式描述了类间弱关联关系,还说上面的那个例子,Father类完全可以把可能会变化的方法放出去,Son子类要拥有这个方法很简单,桥梁搭过去,获得这个方法,GrandSon也一样,即使你Son子类不像使用这个方法也没关系,对GrandSon不产生影响,他不是从Son中继承来的方法!

不能说继承不好,他非常好,但是有缺点,我们可以扬长避短,对于比较明确不发生变化的,则通过继承来完成;若不能确定是否会发生变化的,那就认为是会发生变化,则通过桥梁模式来解决,这才是一个完美的世界。

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