桥梁设计模式示例

本文是我们名为“ Java设计模式 ”的学院课程的一部分。

在本课程中&＃xff0c;您将深入研究大量的设计模式&＃xff0c;并了解如何在Java中实现和利用它们。 您将了解模式如此重要的原因&＃xff0c;并了解何时以及如何应用模式中的每一个。 在这里查看 &＃xff01;

1.简介

Sec Security System是一家安全和电子公司&＃xff0c;生产和组装汽车产品。 它提供所需的任何汽车电子或安全系统&＃xff0c;从安全气囊到GPS跟踪系统&＃xff0c;倒车停车系统等。大型汽车公司在其汽车中使用其产品。 该公司使用定义明确的面向对象方法&＃xff0c;使用仅由他们开发和维护的软件来跟踪其产品。 他们得到汽车&＃xff0c;为其生产系统并将其组装到汽车中。

最近&＃xff0c;他们从BigWheel&＃xff08;汽车公司&＃xff09;获得了新订单&＃xff0c;为他们的新xz模型生产中央锁和齿轮锁系统。 为此&＃xff0c;他们正在创建一个新的软件系统。 他们首先创建了一个新的抽象类CarProductSecurity&＃xff0c;在其中保留了一些特定于汽车的方法和一些他们认为对所有安全产品都通用的功能。 然后&＃xff0c;他们扩展了该类并创建了两个不同的子类&＃xff0c;分别称为BigWheelXZCentralLocking和BigWheelXZGearLocking。 类图如下所示&＃xff1a;

图1

不久后&＃xff0c;另一家汽车公司Motoren要求他们为其lm模型生产一种新的中央锁和齿轮锁系统。 由于不能在不同汽车的两种型号中都使用相同的安全系统&＃xff0c;因此Sec安全系统已为其生产了新系统&＃xff0c;并且还为MotorenLMCentralLocking和MotorenLMGearLocking创建了新类&＃xff0c;这些类也扩展了CarProductSecurity类。

现在&＃xff0c;新的类图如下所示&＃xff1a;

图2

到目前为止&＃xff0c;一切都很好&＃xff0c;但是如果另一家汽车公司需要另一套新的中央锁定和齿轮锁定系统&＃xff0c;会发生什么呢&＃xff1f; 一个需要为其创建另外两个新类。 这种设计将为每个系统创建一个类别&＃xff0c;或者更糟的是&＃xff0c;如果为这两个汽车公司中的每个公司都生产倒车停车系统&＃xff0c;则将为每个汽车公司另外创建两个新类别。

子类过多的设计不灵活&＃xff0c;难以维护。 继承还将实现永久地绑定到抽象上&＃xff0c;这使得很难独立地修改&＃xff0c;扩展和重用抽象和实现。

请注意&＃xff0c;汽车和产品应独立变化&＃xff0c;以使软件系统易于扩展和重用。

桥接设计模式可以解决此问题&＃xff0c;但是在此之前&＃xff0c;让我们首先了解有关桥接模式的一些细节。

2.什么是桥接模式

桥接模式的目的是将抽象与其实现分离&＃xff0c;以便两者可以独立变化。 它将抽象和实现放入两个不同的类层次结构中&＃xff0c;以便可以独立地扩展两者。

图3

桥接模式的组件包括一个抽象&＃xff0c;完善的抽象&＃xff0c;一个实现程序和具体的实现程序。

抽象定义了抽象的接口&＃xff0c;还维护了对类型实现者对象的引用&＃xff0c;抽象和实现者之间的链接称为桥。

精致抽象扩展了抽象定义的接口。

实现者为实现类&＃xff08;具体的实现者&＃xff09;提供接口。

然后&＃xff0c;具体实施者实现实施者接口并定义其具体实施。

桥接模式将接口与实现分离。 结果&＃xff0c;实现未永久绑定到接口。 可以在运行时配置抽象的实现。 它还消除了对实现的编译时依赖性。 更改实现类不需要重新编译抽象类及其客户端。 客户端只需要了解抽象&＃xff0c;就可以对它们隐藏实现。

3.解决问题

除了在上面讨论的问题中为每种汽车模型的每种产品创建子类之外&＃xff0c;我们还可以将设计分成两个不同的层次结构。 一个接口用于产品&＃xff0c;该接口将用作实施者&＃xff0c;另一个接口是汽车类型的抽象。 实施者将由具体实施者实施&＃xff0c;并为其提供实施。 另一方面&＃xff0c;将通过更精细的抽象来扩展抽象。

图4

package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public interface Product {public String productName();public void produce();
}

实现者Product具有方法produce() &＃xff0c;具体实现者将使用该方法为其提供具体功能。 该方法将生成产品的基本模型&＃xff0c;在对该汽车模型进行特定修改之后&＃xff0c;该模型可以与任何汽车模型一起使用。

package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public class CentralLocking implements Product{private final String productName;public CentralLocking(String productName){this.productName &＃61; productName;}&＃64;Overridepublic String productName() {return productName;}&＃64;Overridepublic void produce() {System.out.println("Producing Central Locking System");}}package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public class GearLocking implements Product{private final String productName;public GearLocking(String productName){this.productName &＃61; productName;}&＃64;Overridepublic String productName() {return productName;}&＃64;Overridepublic void produce() {System.out.println("Producing Gear Locking System");}}

两种不同的具体实现者为Product实现者提供实现。

现在是抽象类&＃xff0c;即Car类&＃xff0c;其中包含产品类型的引用&＃xff0c;并提供了两种抽象方法produceProduct()和assemble() 。

package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public abstract class Car {private final Product product;private final String carType;public Car(Product product,String carType){this.product &＃61; product;this.carType &＃61; carType;}public abstract void assemble();public abstract void produceProduct();public void printDetails(){System.out.println("Car: "&＃43;carType&＃43;", Product:"&＃43;product.productName());}
}

Car的子类将为方法assemble()和produceProduct()提供具体而具体的实现。

package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public class BigWheel extends Car{private final Product product;private final String carType;public BigWheel(Product product, String carType) {super(product, carType);this.product &＃61; product;this.carType &＃61; carType;}&＃64;Overridepublic void assemble() {System.out.println("Assembling "&＃43;product.productName()&＃43;" for "&＃43;carType);}&＃64;Overridepublic void produceProduct() {product.produce();System.out.println("Modifing product "&＃43;product.productName()&＃43;" according to "&＃43;carType);}}package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public class Motoren extends Car{private final Product product;private final String carType;public Motoren(Product product, String carType) {super(product, carType);this.product &＃61; product;this.carType &＃61; carType;}&＃64;Overridepublic void assemble() {System.out.println("Assembling "&＃43;product.productName()&＃43;" for "&＃43;carType);}&＃64;Overridepublic void produceProduct() {product.produce();System.out.println("Modifing product "&＃43;product.productName()&＃43;" according to "&＃43;carType);}}

现在&＃xff0c;让我们测试示例。

package com.javacodegeeks.patterns.bridgepattern;public class TestBridgePattern {public static void main(String[] args) {Product product &＃61; new CentralLocking("Central Locking System");Product product2 &＃61; new GearLocking("Gear Locking System");Car car &＃61; new BigWheel(product , "BigWheel xz model");car.produceProduct();car.assemble();car.printDetails();System.out.println();car &＃61; new BigWheel(product2 , "BigWheel xz model");car.produceProduct();car.assemble();car.printDetails();System.out.println("-----------------------------------------------------");car &＃61; new Motoren(product, "Motoren lm model");car.produceProduct();car.assemble();car.printDetails();System.out.println();car &＃61; new Motoren(product2, "Motoren lm model");car.produceProduct();car.assemble();car.printDetails();}}

上面的示例将产生以下输出&＃xff1a;

Producing Central Locking System
Modifing product Central Locking System according to BigWheel xz model
Assembling Central Locking System for BigWheel xz model
Car: BigWheel xz model, Product:Central Locking SystemProducing Gear Locking System
Modifing product Gear Locking System according to BigWheel xz model
Assembling Gear Locking System for BigWheel xz model
Car: BigWheel xz model, Product:Gear Locking System
-----------------------------------------------------
Producing Central Locking System
Modifing product Central Locking System according to Motoren lm model
Assembling Central Locking System for Motoren lm model
Car: Motoren lm model, Product:Central Locking SystemProducing Gear Locking System
Modifing product Gear Locking System according to Motoren lm model
Assembling Gear Locking System for Motoren lm model
Car: Motoren lm model, Product:Gear Locking System

4.桥接模式的使用

在以下情况下&＃xff0c;您应该使用桥接模式&＃xff1a;

1. 您要避免抽象及其实现之间的永久绑定。 例如&＃xff0c;当必须在运行时选择或切换实现时&＃xff0c;可能就是这种情况。
2. 抽象及其实现都应通过子类扩展。 在这种情况下&＃xff0c;桥接模式可让您组合不同的抽象和实现&＃xff0c;并分别对其进行扩展。
3. 对抽象实现的更改不会对客户端产生任何影响&＃xff1b; 也就是说&＃xff0c;它们的代码不必重新编译。
4. 您想要在多个对象之间共享一个实现&＃xff08;也许使用引用计数&＃xff09;&＃xff0c;并且此事实应在客户端中隐藏。

5.下载源代码

这是关于桥梁模式的课程。 您可以在此处下载源代码&＃xff1a; BridgePattern-Project

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/bridge-design-pattern.html