1、核心意图:
将抽象部分和实现部分分离,使它们都可以独立的变化。
该模式的目标是通过把高层的抽象和底层的实现分开,分别构建自己的类层次结构,并通过实现部分的接口将两部分进行桥接,从而达到高层抽象和底层实现可以独立的方便扩展的目的。其核心是分离,和委托。
2、身边实例:
Java语言的一个非常重要的特点是平台的无关性,对于一般的高级语言所编写的程序,如果要在不同的平台上运行,为了适应不同平台所带来的指令集及数据类型等所带来的差异,至少需要编译成不同的目标代码。
Java语言通过Java虚拟机实现了平台的无关性,虚拟机通过对底层平台指令集及数据类型等进行统一的抽象,针对不同的平台用不同的虚拟机进行实现,这样Java应用程序就可以通过编译成符合虚拟机规范的字节码文件,而在不同的平台上都能正确运行。
这里的虚拟机正是桥接模式一个很好的展示,它隔离了底层实现(指令/数据类型等)和高层的应用程序,对于新开发的每个Java应用程序,都只需要编译一次;而对于一个新平台的支持,也仅需提供一个相应的Java虚拟机,就可以使所有应用系统正确运行。
Java应用程序及虚拟机的大体结构图如下:
3、动机简述:
在该模式的动机中,描述了一个平台可移植的用户界面工具箱,在该工具箱中会有多种窗口Window类型,为了实现平台的可移植性,把窗口的实现部分从窗口类型中抽取出来,构成一个独立的窗口实现WindowImp类层次,从而使得抽象窗口和窗口实现都可以独立变化,以便于支持新的窗口类型和平台实现。
4、模式效果:
桥接Bridge模式有两个主要效果:1)通过分离抽象部分和实现部分,使两者可以独立变化;2)向客户隐藏了实现部分,从而当需要扩展/更改实现部分时,不需要重新编译客户代码。
对于效果1),当抽象部分和实现部分比较多样时,可以显著的减少类的种类,并提高代码的灵活性。假定高层抽象和底层实现分别有5种类型,如果不采用桥接模式,而用继承实现,那么就需要5*5=25个类(另有一个抽象类);如果采用桥接模式,将抽象部分和实现部分分离,就只需要5+5=10个类就可以(另有两个抽象类),两种实现的类如以下表格中所示:
继承方式实现:
|
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
|
桥接模式实现:
|
Implementor
|
Imp1
|
Imp2
|
Imp3
|
Imp4
|
Imp5
|
Abstraction
|
Abs1
|
通过桥接关联
|
Abs2
|
Abs3
|
Abs4
|
Abs5
|
5、Java代码示例:
下面代码演示了一个支持不同平台的图形对象应用,图形Shape有多种类型,如三角形正方形等,为了在不同平台中实现图形的绘制,把实现部分进行了分离,构成了ShapeImp类层次结构,包括在Windows中的ShapeImpWin,和Unix中的ShapeImpUnix,类结构图如下:
代码清单如下:
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;
}
}
类ShapeImp,实现接口(对应Implementor),这里只是画一条直线
package qinysong.pattern.bridge.implement;
import qinysong.pattern.bridge.Point;
public interface ShapeImp {
public void drawLine(Point startPoint, Point endPoint);
}
类ShapeImpWin,实现接口的Windows实现类(对应ConcreteImplementor)
package qinysong.pattern.bridge.implement;
import qinysong.pattern.bridge.Point;
public class ShapeImpWin implements ShapeImp {
/**
* 实现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);
}
}
类ShapeImpUnix,实现接口的Unix实现类(对应ConcreteImplementor)
package qinysong.pattern.bridge.implement;
import qinysong.pattern.bridge.Point;
public class ShapeImpUnix implements ShapeImp {
/**
* 实现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);
}
}
类Shape,图形抽象类(对应Abstraction),具体类型包括三角形、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();
}
//定义图形抽象类的接口方法
public abstract void drawShape();
}
类Triangle,三角形(对应RefinedAbstraction)
package qinysong.pattern.bridge.abstraction;
import qinysong.pattern.bridge.Point;
public class Triangle extends Shape{
//实现抽象图形类Shape接口方法,绘制一个三角形
public void drawShape() {
System.out.println("Triangle.drawShape 绘制一个三角形...");
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));
}
}
类Square,正方形(对应RefinedAbstraction)
package qinysong.pattern.bridge.abstraction;
import qinysong.pattern.bridge.Point;
public class Square extends Shape{
//实现抽象图形类Shape接口方法,绘制一个正方形
public void drawShape() {
System.out.println("Square.drawShape 绘制一个正方形...");
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));
}
}
类Client,桥接模式的客户
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 ..........");
}
}
类ShapeImpFactory,工厂类,供抽象部分调用,分离实现类的创建过程
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();
}
}
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