橋梁模式的結(jié)構(gòu)與示意性源代碼

1、一、橋梁梁（Brridgge）模模式橋梁模式是是一個非非常有用用的模式式，也是是比較復復雜的一一個模式式。熟悉悉這個模模式對于于理解面面向?qū)ο笙蟮脑O計計原則，包包括開開閉原則(OCPP)以及及組合/聚合復復用原則則(CAARP)都很有有幫助。理理解好這這兩個原原則，有有助于形形成正確確的設計計思想和和培養(yǎng)良良好的設設計風格格。橋梁模式的的用意【GOF995】在在提出橋橋梁模式式的時候候指出，橋橋梁模式式的用意意是將將抽象化化(Abbstrracttionn)與實實現(xiàn)化(Impplemmenttatiion)脫耦，使使得二者者可以獨獨立地變變化。這這句話有有三個關(guān)關(guān)鍵詞，也也就是抽抽象化、實實現(xiàn)

2、化和和脫耦。抽象化存在于多個個實體中中的共同同的概念念性聯(lián)系系，就是是抽象化化。作為為一個過過程，抽抽象化就就是忽略略一些信信息，從從而把不不同的實實體當做做同樣的的實體對對待【LLISKKOV994】。實現(xiàn)化抽象化給出出的具體體實現(xiàn)，就就是實現(xiàn)現(xiàn)化。脫耦所謂耦合，就就是兩個個實體的的行為的的某種強強關(guān)聯(lián)。而而將它們們的強關(guān)關(guān)聯(lián)去掉掉，就是是耦合的的解脫，或或稱脫耦耦。在這這里，脫脫耦是指指將抽象象化和實實現(xiàn)化之之間的耦耦合解脫脫開，或或者說是是將它們們之間的的強關(guān)聯(lián)聯(lián)改換成成弱關(guān)聯(lián)聯(lián)。將兩個角色色之間的的繼承關(guān)關(guān)系改為為聚合關(guān)關(guān)系，就就是將它它們之間間的強關(guān)關(guān)聯(lián)改換換成為弱弱關(guān)聯(lián)。因因此，橋

3、橋梁模式式中的所所謂脫耦耦，就是是指在一一個軟件件系統(tǒng)的的抽象化化和實現(xiàn)現(xiàn)化之間間使用組組合/聚聚合關(guān)系系而不是是繼承關(guān)關(guān)系，從從而使兩兩者可以以相對獨獨立地變變化。這這就是橋橋梁模式式的用意意。二、橋梁梁模式的的結(jié)構(gòu)橋梁模式【GGOF995】是是對象的的結(jié)構(gòu)模模式，又又稱為柄柄體(HHanddle andd Boody)模式或或接口(Intterffacee)模式式。下圖所示就就是一個個實現(xiàn)了了橋梁模模式的示示意性系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)圖?？梢钥闯?，這這個系統(tǒng)統(tǒng)含有兩兩個等級級結(jié)構(gòu)，也也就是：由抽象化角角色和修修正抽象象化角色色組成的的抽象化化等級結(jié)結(jié)構(gòu)。 由實現(xiàn)化角角色和兩兩個具體體實現(xiàn)化化角色所

4、所組成的的實現(xiàn)化化等級結(jié)結(jié)構(gòu)。 橋梁模式所所涉及的的角色有有：抽象化(AAbsttracctioon)角角色：抽抽象化給給出的定定義，并并保存一一個對實實現(xiàn)化對對象的引引用。 修正抽象化化(Reefinned Absstraactiion)角色：擴展抽抽象化角角色，改改變和修修正父類類對抽象象化的定定義。 實現(xiàn)化(IImpllemeentoor)角角色：這這個角色色給出實實現(xiàn)化角角色的接接口，但但不給出出具體的的實現(xiàn)。必必須指出出的是，這這個接口口不一定定和抽象象化角色色的接口口定義相相同，實實際上，這這兩個接接口可以以非常不不一樣。實實現(xiàn)化角角色應當當只給出出底層操操作，而而抽象化化角色應應

5、當只給給出基于于底層操操作的更更高一層層的操作作。 具體實現(xiàn)化化(Cooncrretee Immpleemenntorr)角色色：這個個角色給給出實現(xiàn)現(xiàn)化角色色接口的的具體實實現(xiàn)。 三、橋梁梁模式的的示意性性源代碼碼/Brridggeppattternn-SttruccturralexaamplleusiingSSysttem;/AbbstrracttionncllasssAbbstrracttionn/FiielddsprooteccteddImmpleemenntorrimmpleemenntorr;/PPropperttiesspuubliicIImpllemeentoorIImplle

6、meentoorseetimpplemmenttor=vvaluue;/MetthoddsvirrtuaalpubbliccvoiidOOperratiion()immpleemenntorr.Opperaatioon();/ImmpleemenntorrabbstrracttclaassImpplemmenttor/MeethoodsabbstrracttpubbliccvoiidOOperratiion();/ReefinnedAAbsttracctiooncclasssRRefiineddAbsstraactiion:AAbsttracctioon/Meethoodsovverrride

7、epubbliccvoiidOOperratiion()immpleemenntorr.Opperaatioon();/CooncrreteeImpplemmenttorAAcllasssCooncrreteeImpplemmenttorAA:Impplemmenttor/MeethoodsovverrrideepubbliccvoiidOOperratiion()Coonsoole.WriiteLLinee(CConccretteImmpleemenntorrAOOperratiion);/CooncrreteeImpplemmenttorBBcllasssCooncrreteeImpple

8、mmenttorBB:Impplemmenttor/MeethoodsovverrrideepubbliccvoiidOOperratiion()Coonsoole.WriiteLLinee(CConccretteImmpleemenntorrBOOperratiion);/Cllienntttestt/pubbliccclaassCliienttpuubliicstaaticcvoiidMMainn(sstriingaargss)Abbstrracttionnabbstrracttionn=newwReefinnedAAbsttracctioon();/SSetimpplemmenttati

9、ionanddcaallabsstraactiion.Impplemmenttor=nnewConncreeteIImpllemeentoorA();absstraactiion.Opeerattionn();/Chhanggeiimpllemeentiionanddcaallabsstraactiion.Impplemmenttor=nnewConncreeteIImpllemeentoorB();absstraactiion.Opeerattionn();四、調(diào)制制解調(diào)器器問題感覺敏捷捷軟件開開發(fā)原原則、模模式與實實踐中中關(guān)于BBriddge模模式的例例子很好好。（JJavaa與模式式一書

10、書33章章的對變變化的封封裝一節(jié)節(jié)也寫得得很不錯錯，推薦薦大家讀讀一讀。它它深入的的闡述了了Deesiggn PPattternns EExpllainned一一書中1）DDesiign to intterffacees. 2)FFavoor ccompposiitioon ooverr innherritaancee. 33)Fiind whaat vvariies andd enncappsullatee itt的三三個觀點點。）。如圖所示，有有大量的的調(diào)制解解調(diào)器客客戶程序序在使用用Moddem接接口。MModeem接口口被幾個個派生類類HayyesMModeem、UUSRoobotti

11、cssModdem和和 EaarniiesMModeem實現(xiàn)現(xiàn)。它很很好地遵遵循了OOCP、LLSP和和DIPP。當增增加新種種類的調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器時，調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器的客客戶程序序不會受受影響。假定這種情情形持續(xù)續(xù)了幾年年，并有有許多調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器的客客戶程序序都在使使用著MModeem接口口?，F(xiàn)出出現(xiàn)了一一種不撥撥號的調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器，被被稱為專專用調(diào)制制解調(diào)器器。它們們位于一一條專用用連接的的兩端。有有幾個新新應用程程序使用用這些專專用調(diào)制制解調(diào)器器，它們們無需撥撥號。我我們稱這這些使用用者為DDedUUserr。但是是，客戶戶希望當當前所有有的調(diào)制制解調(diào)器器客戶程程序都可可以使用用這些專專用

12、調(diào)制制解調(diào)器器。他們們不希望望去更改改許許多多多的調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器客戶戶應用程程序，所所以完全全可以讓讓這些調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器客戶戶程序去去撥一些些假 (dummmy)電話號號碼。如果能選擇擇的話，我我們會把把系統(tǒng)的的設計更更改為下下圖所示示的那樣樣。我們把撥號號和通信信功能分分離為兩兩個不同同的接口口。原來來的調(diào)制制解調(diào)器器實現(xiàn)這這兩個接接口，而而調(diào)制解解調(diào)器客客戶程序序使用這這兩個接接口。DDedUUserr只使用用 Moodemm接口，而而DeddicaateMModeem只實實現(xiàn)Moodemm接口。但但這樣做做會要求求我們更更改所有有的調(diào)制制解調(diào)器器客戶程程序-這是客客戶不允允許的。一個可能

13、的的解決方方案是讓讓DeddicaateddModdem從從Moddem派派生并且且把diial方方法和hhanggup方方法實現(xiàn)現(xiàn)為空，就就像下面面這樣：幾個月后，已已經(jīng)有了了大量的的DeddUseer，此此時客戶戶提出了了一個新新的更改改。為了了能撥國國際電話話號碼、信信用卡電電話、PPIN標標識電話話等等，必必修對現(xiàn)現(xiàn)有diial中中使用ccharr100存儲儲號碼改改為能夠夠撥打任任意長度度的電話話號碼。顯然，所有有的調(diào)制制解調(diào)器器客戶程程序都必必須更改改?？蛻魬敉饬肆藢φ{(diào)制制解調(diào)器器客戶程程序的更更改，因因為他們們別無選選擇。糟糟糕的是是，現(xiàn)在在必須要要去告訴訴DeddUseer的

14、編編寫者，他他們必須須要更改改他們的的代碼！你可以以想象他他們聽到到這個會會有多高高興。本本來他們們是不用用調(diào)用ddiall的。這就是許多多項目都都會具有有的那種種有害的的混亂依依賴關(guān)系系。系統(tǒng)統(tǒng)某一部部分中的的一個雜雜湊體(kluudgee)創(chuàng)建建了一個個有害的的依賴關(guān)關(guān)系，最最終導致致系統(tǒng)中中完全無無關(guān)的部部分出現(xiàn)現(xiàn)問題。如果使用AADAPPTERR模式解解決最初初的問題題的話，就就可以避避免這個個嚴重問問題。如如圖：請注意，雜雜湊體仍仍然存在在。適配配器仍然然要模擬擬連接狀狀態(tài)。然然而，所所有的依依賴關(guān)系系都是從從適配器器發(fā)起的的。雜湊湊體和系系統(tǒng)隔離離，藏身身于幾乎乎無人知知曉的適適配

15、器中中。BRIDGGE模式式看待這個問問題，還還有另外外一個方方式?，F(xiàn)現(xiàn)在，出出現(xiàn)了另另外一種種切分MModeem層次次結(jié)構(gòu)的的方式。如如下圖：這不是一個個理想的的結(jié)構(gòu)。每每當增加加一款新新硬件時時，就必必須創(chuàng)建建兩個新新類-一個針針對專用用的情況況，一個個針對撥撥號的情情況。每每當增加加一種新新連接類類型時，就就必須創(chuàng)創(chuàng)建3個個新類，分分別對應應3款不不同的硬硬件。如如果這兩兩個自由由度根本本就是不不穩(wěn)定的的，那么么不用多多久，就就會出現(xiàn)現(xiàn)大量的的派生類類。在類型層次次結(jié)構(gòu)具具有多個個自由度度的情況況中，BBRIDDGE模模式通常常是有用用的。我我們可以以把這些些層次結(jié)結(jié)構(gòu)分開開并通過過橋把

16、它它們結(jié)合合到一起起，而不不是把它它們合并并起來。如如圖：我們把調(diào)制制解調(diào)器器類層次次結(jié)構(gòu)分分成兩個個層次結(jié)結(jié)構(gòu)。一一個表示示連接方方法，另另一個表表示硬件件。這個結(jié)構(gòu)雖雖然復雜雜，但是是很有趣趣。它的的創(chuàng)建不不會影響響到調(diào)制制解調(diào)器器的使用用者，并并且還完完全分離離了連接接策略和和硬件實實現(xiàn)。 ModdemCConnnecttConntroolleer的每每個派生生類代表表了一個個新的連連接策略略。在這這個策略略的實現(xiàn)現(xiàn)中可以以使用ssenddlmpp、reeceiivellmp、 diaallmmp和hhangglmpp。新iimp方方法的增增加不會會影響到到使用者者?？梢砸允褂肐ISP來

17、來給連接接控制類類增加新新的接口口。這種種做法可可以創(chuàng)建建出一條條遷移路路徑，調(diào)調(diào)制解調(diào)調(diào)器的客客戶程序序可以沿沿著這條條路徑慢慢慢地得得到一個個比diial和和hanngupp層次更更高的AAPI。五、另外外一個實實際應用用Briidgee模式的的例子該例子演示示了業(yè)務務對象（BusinessObject）通過Bridge模式與數(shù)據(jù)對象（DataObject）解耦。數(shù)據(jù)對象的實現(xiàn)可以在不改變客戶端代碼的情況下動態(tài)進行更換。/Brridggeppattternn-ReealWorrldexaamplleussinggSyysteem;uusinngSSysttem.Colllecctioons

18、;/AbbstrracttionncllasssBuusinnesssObjjectt/FiielddspriivatteDDataaObjjecttdaataOObjeect;prooteccteddstrringggrroupp;/ConnstrructtorsspuubliicBBusiinesssObbjecct(strringggrroupp)thhis.grooup=ggrouup;/PrropeertiiespuubliicDDataaObjjecttDaataOObjeectseetdattaObbjecct=vaaluee;gettreeturrndaataOObjeect;

19、/MeethoodsviirtuualpubbliccvoiidNNextt()dattaObbjecct.NNexttReccordd();viirtuualpubbliccvoiidPPrioor()dattaObbjecct.PPrioorReecorrd();viirtuualpubbliccvoiidNNew(sttrinngnnamee)dattaObbjecct.NNewRRecoord(naame);virrtuaalpubbliccvoiidDDeleete(sttrinngnnamee)dattaObbjecct.DDeleeteRRecoord(naame);virrtu

20、aalpubbliccvoiidSShoww()dattaObbjecct.SShowwReccordd();viirtuualpubbliccvoiidSShowwAlll()Coonsoole.WriiteLLinee(CusstommerGrooup:00,grroupp);daataOObjeect.ShoowAlllReecorrds();/ReefinnedAAbsttracctiooncclasssCCusttomeersBBusiinesssObbjecct:BuusinnesssObjjectt/CoonsttrucctorrspubbliccCuustoomerrsBuus

21、innesssObjjectt(sstriinggrooup):baase(grroupp)/MetthoddsoveerriidepubbliccvoiidSShowwAlll()/AdddssepaarattorlinnesConnsolle.WWritteLiine();Connsolle.WWritteLiine(-);baase.ShoowAlll();CConssolee.WrriteeLinne(-);/ImmpleemenntorrabbstrracttclaassDattaObbjecct/MeethoodsabbstrracttpubbliccvoiidNNexttRecc

22、ordd();abbstrracttpubbliccvoiidPPrioorReecorrd();absstraactpubbliccvoiidNNewRRecoord(sttrinngnnamee);abbstrracttpubbliccvoiidDDeleeteRRecoord(sttrinngnnamee);abbstrracttpubbliccvoiidSShowwReccordd();abbstrracttpubllicvoiidSShowwAlllReccordds();/ConncreeteIImpllemeentoorcclasssCCusttomeersDDataaObjje

23、ctt:DattaObbjecct/FiielddspriivatteAArraayLiistcusstommerss=newwArrrayyLisst();priivatteinttcuurreent=00;/ConnstrructtorsspuubliicCCusttomeersDDataaObjjectt()/Looadeedffrommadattabaasecusstommerss.Addd(JiimJJonees);cusstommerss.Addd(SaamuaalJJackksonn);ccusttomeers.Addd(AlllenGoood);cusstommerss.Add

24、d(AnnnSStillls);cuustoomerrs.AAdd(LLisaaGiiolaani);/MeethoodspuubliicoveerriidevoiidNNexttReccordd()iff(ccurrrentt0)currrennt-;pubbliccoveerriidevoiidNNewRRecoord(sttrinngnnamee)cuustoomerrs.AAdd(naame);puubliicoveerriidevoiidDDeleeteRRecoord(sttrinngnnamee)cuustoomerrs.RRemoove(naame);puubliicoveerriidevoiidSShowwReccordd()Coonsoole.WriiteLLinee(ccusttomeerscuurreent);pubbliccoveerriidevoiidSShowwAlllReccordds()foreeachh(sttrinngnnameeinncusstommerss)CCon