设计模式桥接模式 ( 简介 | 适用场景 | 优缺点 | 代码示例 )

Posted 2021-09-09 韩曙亮

文章目录

• 一、桥接模式简介
• 二、桥接模式适用场景
• 三、桥接模式优缺点
• 四、桥接模式相关设计模式
• 五、桥接模式代码示例
• • 1、视频格式抽象
  • 2、FLV 视频格式实现
  • 3、MP4 视频格式实现
  • 4、系统平台抽象
  • 5、Linux 系统平台实现
  • 6、Android 系统平台实现
  • 7、测试类

一、桥接模式简介

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桥接模式 :

• 分离抽象实现 : 将 抽象部分 与 它的 具体实现部分 分离 , 使它们 都可以 独立的 变化 ; 独立的变化 就是 在一定程度上 进行解耦 ;
• 组合方式 : 通过 组合 的方式 建立 两个类 之间的联系 , 而 不是 继承 ;

桥接模式类型 : 结构型 ;

桥接模式 相当于 使用桥梁 将两侧连接起来 , 这里指的是 使用桥梁 连接两个类 , 在两个类之间建立某种联系 , 可以通过继承 , 也可以通过组合 , 桥接模式 是采用 组合的方式 , 建立两个类之间的关系 ; 合成复用原则 , 推荐优先使用组合 , 不是继承 ; 桥接模式 可以防止子类过多 , 造成系统复杂的情况 ;

桥接模式的重点 是 理解 类的 抽象部分 和 具体的实现部分 ;

• 抽象过程 : 抽象部分 , 经过 抽象化 , 忽略某些信息 , 将不同的实体当做同一个对待 ; 面向对象中 , 将对象的共同性质抽取出来 , 形成类的过程 , 就是抽象化过程 ;

• 实现过程 : 对于具体实现的部分 , 也要进行实现化 , 针对抽象化 , 给出具体实现 ; 这个过程就是实现过程 , 过程的产出就是具体实现部分 , 具体实现部分产生的对象 , 比抽象产生的更具体 , 是对抽象化事物的具体化产物 ;

如 : 开发跨平台的视频播放器 , 平台有 android , ios , Windows , Linux , Mac , 播放器支持的格式有 MP4 , AVI , RMVB , FLV 格式 ; 这种情况下 , 适合使用桥接模式 ;

二、桥接模式适用场景

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桥接模式适用场景 :

• 抽象实现灵活 : 抽象 和 具体实现 之间 , 需要 增加更多灵活性 的情况下 , 适合使用桥接模式 ;
  使用 桥接模式 , 可以 避免在这两个层次之间 , 建立静态的继承关系 , 通过 桥接模式 在二者之间建立 关联关系 ;
  抽象 和 实现 都可以 各自 以继承的方式扩展 , 互不影响 ;
  可以动态的 将 抽象 的子类对象 和 实现 的子类对象 进行组合 , 在系统中 , 抽象 和 实现 之间进行了解耦 ;

• 独立变化维度 : 一个类存在 $2$ 个或更多的 独立变化维度 , 并且这些维度都需要 独立扩展 ;
  抽象部分可以 独立扩展 , 具体实现的部分 , 也可以独立扩展 ;

• 不使用继承 : 不希望使用继承 , 或 因多层继承导致系统类的个数增加 ;

三、桥接模式优缺点

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桥接模式优点 :

• 分离抽象与实现 : 分离 抽象部分 和 具体实现部分 ;
  桥接模式 使用 组合关系 解耦了 抽象 和 实现 之间的继承关系 ;
  抽象 和 实现 可以格子 沿着自己的维度进行扩展 ;
  抽象 和 实现 不在同一个继承层次中 , 通过进行组合 , 可以获得多维度的组合对象 ;

• 提高扩展型 : 提高了系统的 可扩展性 ;
  解耦了 抽象 与 实现 , 二者可以继续进行扩展 , 不需要改变系统原有的功能 ;

• 符合开闭原则 ;

• 符合合成复用原则 ;

桥接模式缺点 :

• 系统复杂 : 增加了 系统的 理解 与 设计难度 ;

• 识别变化维度 : 需要正确地 识别出 系统中 , 两个独立变化的 维度 ;

桥接模式的使用范围 , 有一定的局限性 ;

四、桥接模式相关设计模式

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桥接模式与组合模式 :

• 组合模式 更强调 部分 与 整体间的组合 ;

• 桥接模式 更强调 平行级别上 , 不同类的组合 ;

桥接模式与适配器模式 :

• 共同点 : 都是让 两个类 配合工作 ;

• 不同点 : 二者目的不同 ;

  • 适配器模式 是改变已有接口 , 让二者之间相互配合 ; 目的是配合 ;
  • 桥接模式 分离 抽象 和 具体 的实现 , 目的是分离 ;

五、桥接模式代码示例

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业务逻辑场景 : 开发跨平台的视频播放器 , 平台有 Android , iOS , Windows , Linux , Mac , 播放器支持的格式有 MP4 , AVI , RMVB , FLV 格式 ; 这种情况下 , 适合使用桥接模式 ;

平台 : 播放器支持 Linux , Android 平台 ;
视频格式 : 播放器支持 MP4 , FLV 视频格式 ;

这里分为两块 , 一块是平台 , 一块是视频格式 ;
平台可以不断的扩展 , 如 : Windows , iOS , MAC , 嵌入式平台 ;
视频类型也可以不断的扩展 , 如 : H264 , H265 , MPEG 等 ;
二者可以随着自己的层级进行扩展 ;

桥接模式 最重要的是 将 抽象 与 实现 解耦 , 通过组合 在 抽象 与 实现 之间搭建桥梁 ;

1、视频格式抽象

package bridge;

public interface Vedio {
    /**
     * 打开视频
     *      可以打开 MP4 / FLV 格式视频
     *      视频 ( 格式 ) 是个 抽象
     * @return
     */
    Vedio openVedio();

    /**
     * 查看视频信息
     */
    void showVedio();
}

2、FLV 视频格式实现

package bridge;

/**
 * FLV 视频格式
 */
public class FlvVedio implements Vedio {
    @Override
    public Vedio openVedio() {
        System.out.println("打开 FLV 格式视频");
        return new FlvVedio();
    }

    @Override
    public void showVedio() {
        System.out.println("当前视频格式是 FLV");
    }
}

3、MP4 视频格式实现

package bridge;

/**
 * MP4 格式
 */
public class MP4Vedio implements Vedio {
    @Override
    public Vedio openVedio() {
        System.out.println("打开 MP4 格式视频");
        return new MP4Vedio();
    }

    @Override
    public void showVedio() {
        System.out.println("当前视频格式是 MP4");
    }
}

4、系统平台抽象

package bridge;

/**
 * 平台操作系统 抽象类
 */
public abstract class Platform {
    /**
     * 这是桥接模式最核心的代码
     *      在 Platform 中通过组合方式关联 Vedio
     *      Platform 的子类也可以关联 Vedio 子类
     */
    protected Vedio account;

    public Platform(Vedio account) {
        this.account = account;
    }

    /**
     * 该方法与 Vedio 中的方法名相同
     *      方法名相同不是强制的
     * @return
     */
    abstract Vedio openVedio();
}

5、Linux 系统平台实现

package bridge;

public class LinuxPlatform extends Platform {
    public LinuxPlatform(Vedio account) {
        super(account);
    }

    @Override
    Vedio openVedio() {
        System.out.println("在 Linux 平台播放视频");
        return account;
    }
}

6、Android 系统平台实现

package bridge;

public class AndroidPlatform extends Platform {
    public AndroidPlatform(Vedio account) {
        super(account);
    }

    @Override
    Vedio openVedio() {
        System.out.println("在 Android 平台打开视频");
        return account;
    }
}

7、测试类

package bridge;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 在 Linux 平台打开 FLV 视频
        Platform linuxPlatform = new LinuxPlatform(new FlvVedio());
        Vedio linuxFlv = linuxPlatform.openVedio();
        linuxFlv.showVedio();

        System.out.println();

        // 在 Android 平台打开 MP4 视频
        Platform androidPlatform = new AndroidPlatform(new MP4Vedio());
        Vedio androidMp4 = androidPlatform.openVedio();
        androidMp4.showVedio();
    }
}

执行结果 :

在 Linux 平台播放视频
当前视频格式是 FLV

在 Android 平台打开视频
当前视频格式是 MP4