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1、意图
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,通常被认为是双重抽象。
2、别名
Handle/Body
3、动机
当一个抽象类可能有多个实现时,通常用继承来协调它们。抽象类定义对该抽象的接口,而具体的子类则用不同方式加以实现。但是此方法有时不够灵活。继承机制将抽象部分与它的实现部分固定在一起,使得难以对抽象部分和实现部分进行独立地进行修改、扩充和重用。
让我们考虑在一个用户界面工具箱中,一个可移植的Window抽象部分的实现。例如,这一抽象部分应该允许用户开发一些在X Window System和IBM的presentation Manager(PM)系统中都可以用到的应用程序。运用继承机制,我们可以定义Window抽象类和它的两个子类XWindow与PMWindow,由它们分别实现不同系统平台上的Window界面。但是继承机制有两个不足之处:
1)扩展Window抽象使之适用于不同种类的窗口或新的系统平台很不方便。假设有Window的一个子类Icon Window,它专门将Window抽象用于图标处理。为了使Icon Window支持两个系统平台,我们必须实现两个新类XIconWindow和PMIconWindow,更为糟糕的是,我们不得不为每一种类型的窗口都定义两个类。而为了支持第三个系统平台我们还必须为每一种窗口定义一个新的Window子类
2)继承机制使得客户代码与平台相关。每当客户创建一个窗口时,必须要实例化一个具体的类,这个类有特定的实现部分。例如,创建Xwindow对象会将Window抽象与Xwindow的实现部分绑定起来,这使得客户程序依赖于X Window的实现部分。这将使得很难讲客户代码移植到其他平台上去。
客户在创建窗口时应该不涉及到其具体实现部分。仅仅是窗口的实现部分依赖于运行的平台。这样客户代码在创建窗口时就不应涉及到特定的平台。
Bridge模式解决以上问题的方法是,将Window抽象和它的实现部分分别放在独立的类层次结构中。其中一个类层次结构针对窗口接口(Window、IconWindow、TransientWindow),另外一个独立的类层次结构针对平台相关的窗口实现部分,这个类层次结构的根类为WindowImpl。例如XwindowImpl之类提供了一个X Window系统的实现。
对Window之类的所有操作都是用WindowImpl接口中的抽象操作实现的。这就将窗口的抽象与系统平台相关的实现部分分离开来。因此,我么将Window与WindowImpl之间的关系城之为桥接,因为它在抽象类与它的实现之间起到了桥梁作用,使它们可以独立地变化。
4、适用性
以下一些情况下使用Bridge模式:
你不希望在抽象和它的实现之间有一个固定的绑定关系。例如这种情况可能是因为,在程序运行时刻实现部分应可以被选择或者切换。
类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方式加以扩充。这时Bridge模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合,并分别对它们进行扩充。
对一个抽象部分的修改应对客户不产生影响,即客户的代码不比重新编译。
你想对客户完全隐藏抽象的实现部分。
正如意图一节的第一个类图中所示的那样,有许多类要生成。这样一种类层次结构说明你必须将一个对象分成两个部分。
你想在多个对象间共享实现(可能使用引用计数),但同时要求客户并不知道这一点。
5、结构
6、代码示例
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,通常被认为是双重抽象。
2、别名
Handle/Body
3、动机
当一个抽象类可能有多个实现时,通常用继承来协调它们。抽象类定义对该抽象的接口,而具体的子类则用不同方式加以实现。但是此方法有时不够灵活。继承机制将抽象部分与它的实现部分固定在一起,使得难以对抽象部分和实现部分进行独立地进行修改、扩充和重用。
让我们考虑在一个用户界面工具箱中,一个可移植的Window抽象部分的实现。例如,这一抽象部分应该允许用户开发一些在X Window System和IBM的presentation Manager(PM)系统中都可以用到的应用程序。运用继承机制,我们可以定义Window抽象类和它的两个子类XWindow与PMWindow,由它们分别实现不同系统平台上的Window界面。但是继承机制有两个不足之处:
1)扩展Window抽象使之适用于不同种类的窗口或新的系统平台很不方便。假设有Window的一个子类Icon Window,它专门将Window抽象用于图标处理。为了使Icon Window支持两个系统平台,我们必须实现两个新类XIconWindow和PMIconWindow,更为糟糕的是,我们不得不为每一种类型的窗口都定义两个类。而为了支持第三个系统平台我们还必须为每一种窗口定义一个新的Window子类
2)继承机制使得客户代码与平台相关。每当客户创建一个窗口时,必须要实例化一个具体的类,这个类有特定的实现部分。例如,创建Xwindow对象会将Window抽象与Xwindow的实现部分绑定起来,这使得客户程序依赖于X Window的实现部分。这将使得很难讲客户代码移植到其他平台上去。
客户在创建窗口时应该不涉及到其具体实现部分。仅仅是窗口的实现部分依赖于运行的平台。这样客户代码在创建窗口时就不应涉及到特定的平台。
Bridge模式解决以上问题的方法是,将Window抽象和它的实现部分分别放在独立的类层次结构中。其中一个类层次结构针对窗口接口(Window、IconWindow、TransientWindow),另外一个独立的类层次结构针对平台相关的窗口实现部分,这个类层次结构的根类为WindowImpl。例如XwindowImpl之类提供了一个X Window系统的实现。
对Window之类的所有操作都是用WindowImpl接口中的抽象操作实现的。这就将窗口的抽象与系统平台相关的实现部分分离开来。因此,我么将Window与WindowImpl之间的关系城之为桥接,因为它在抽象类与它的实现之间起到了桥梁作用,使它们可以独立地变化。
4、适用性
以下一些情况下使用Bridge模式:
你不希望在抽象和它的实现之间有一个固定的绑定关系。例如这种情况可能是因为,在程序运行时刻实现部分应可以被选择或者切换。
类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方式加以扩充。这时Bridge模式使你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合,并分别对它们进行扩充。
对一个抽象部分的修改应对客户不产生影响,即客户的代码不比重新编译。
你想对客户完全隐藏抽象的实现部分。
正如意图一节的第一个类图中所示的那样,有许多类要生成。这样一种类层次结构说明你必须将一个对象分成两个部分。
你想在多个对象间共享实现(可能使用引用计数),但同时要求客户并不知道这一点。
5、结构
6、代码示例
The following Java (SE 6) program illustrates the 'shape' example given below and will output: API1.circle at 1.000000:2.000000 radius 7.5000000 API2.circle at 5.000000:7.000000 radius 27.500000 /** "Implementor" */ interface DrawingAPI { public void drawCircle(double x, double y, double radius); } /** "ConcreteImplementor" 1/2 */ class DrawingAPI1 implements DrawingAPI { public void drawCircle(double x, double y, double radius) { System.out.printf("API1.circle at %f:%f radius %f\n", x, y, radius); } } /** "ConcreteImplementor" 2/2 */ class DrawingAPI2 implements DrawingAPI { public void drawCircle(double x, double y, double radius) { System.out.printf("API2.circle at %f:%f radius %f\n", x, y, radius); } } /** "Abstraction" */ abstract class Shape { protected DrawingAPI drawingAPI; protected Shape(DrawingAPI drawingAPI){ this.drawingAPI = drawingAPI; } public abstract void draw(); // low-level public abstract void resizeByPercentage(double pct); // high-level } /** "Refined Abstraction" */ class CircleShape extends Shape { private double x, y, radius; public CircleShape(double x, double y, double radius, DrawingAPI drawingAPI) { super(drawingAPI); this.x = x; this.y = y; this.radius = radius; } // low-level i.e. Implementation specific public void draw() { drawingAPI.drawCircle(x, y, radius); } // high-level i.e. Abstraction specific public void resizeByPercentage(double pct) { radius *= pct; } } /** "Client" */ class BridgePattern { public static void main(String[] args) { Shape[] shapes = new Shape[] { new CircleShape(1, 2, 3, new DrawingAPI1()), new CircleShape(5, 7, 11, new DrawingAPI2()), }; for (Shape shape : shapes) { shape.resizeByPercentage(2.5); shape.draw(); } } }
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