软件体系结构- 桥接模式
Python中的桥接模式
Python中的桥接模式Python中的桥接模式桥接模式是一种软件设计模式,通过将抽象部分与实现部分分离来实现解耦,使得两者可以独立地变化。
在Python中,桥接模式可以帮助我们优雅地解决面向对象编程中的一些常见问题,例如类的扩展性、代码的可读性和可维护性等。
1.桥接模式的基本概念桥接模式的核心思想是:将实现部分与抽象部分分离,使它们可以独立地变化。
在桥接模式中,抽象部分通常是一个抽象类或者接口,它定义了一些基本的功能和方法,但是没有具体的实现。
而实现部分则是一个或多个实现类,它们实现了抽象部分中定义的方法和功能。
通过抽象部分和实现部分之间的桥梁,我们可以将它们连接起来,达到解耦的目的。
桥梁通常是一个包含抽象部分对象和实现部分对象的组合对象。
通过桥梁对象,我们可以将抽象部分和实现部分有效地分离,从而实现更好的可扩展性和可维护性。
2.桥接模式的应用场景桥接模式通常适用于以下几种场景:(1)有多个相互独立的变化维度,且需要在运行时动态组合。
(2)需要隔离抽象部分和实现部分,使得它们可以独立地变化。
(3)需要跨越多个平台或者多个系统。
(4)需要实现松耦合的设计。
(5)需要支持扩展性和可维护性。
在Python中,桥接模式可以应用于很多地方,例如图形用户界面编程、网络编程、数据库编程等。
例如,在图形用户界面编程中,我们可以使用桥接模式来解耦控件和控件容器的关系。
控件容器可以是一个窗口、一个面板或者一个对话框,而控件可以是一个按钮、一个文本框或者一个列表框。
通过使用桥梁对象,我们可以将控件和控件容器有效地解耦,从而实现松耦合的设计。
3.一个桥接模式的示例——文本框和窗口的组合下面,我们通过一个简单的示例来介绍Python中桥接模式的应用。
这个示例演示了如何通过桥接模式将文本框和窗口的关系进行解耦。
首先,我们定义一个抽象类Component,它包含了一个抽象方法draw。
然后,我们定义两个具体的实现类:TextField和Window,它们分别实现了Component中的draw方法。
Bridge模式在游戏中的应用
Bridge模式在游戏中的应用Bridge模式(桥接模式)是一种设计模式,它将抽象和实现分离开来,从而使它们能够独立地变化。
Bridge模式适用于需要运行时动态变换的场景,能够增强系统的灵活性和可扩展性。
在游戏开发中,使用Bridge模式可以有效地管理游戏中的对象和场景,提高游戏的交互性和可玩性。
游戏是一个非常复杂的系统,它包含了很多不同的对象和场景。
在游戏中有很多不同的角色和场景要求进行交互,例如武器和角色、角色和场景等等。
如果在游戏中没有使用Bridge模式,那么开发者就需要写大量的代码来进行这些交互操作,这会造成代码的冗余和可维护性的降低。
使用Bridge模式的好处就是将这些交互操作抽象出来,使得它们能够独立地变换。
这种抽象可以使得游戏代码更加灵活,能够适应不同的场景和角色。
以下是几个例子,说明Bridge模式在游戏中的应用。
1. 游戏中的武器游戏中有很多不同类型的武器,这些武器具有不同的使用方法和攻击效果。
如果没有使用Bridge模式,那么开发者需要为每种武器都写一段代码来进行攻击和使用操作。
这显然会使得代码变得冗余和难以维护。
使用Bridge模式的好处就是将武器的使用方法和攻击效果抽象出来,使得它们能够独立地变换。
例如可以定义一个抽象类Weapon,它包含了一些抽象方法,例如attack()和use(),这些方法可以被不同的武器实现为具体的攻击和使用方法。
然后,针对不同的武器,可以分别实现一个具体的子类,例如Knife,Sword 等等。
这样,当需要增加一种新的武器时,只需要实现一个新的子类,而不需要修改原有的代码。
2. 游戏中的角色游戏中的角色具有不同的属性和特点,例如不同的攻击力、防御力、速度等等。
如果没有使用Bridge模式,那么开发者需要为每个角色都写一段代码来描述它的属性和特点。
这显然会使得代码变得冗余和难以维护。
使用Bridge模式的好处就是将角色的属性和特点抽象出来,使得它们能够独立地变换。
桥接模式(Bridge)
桥接模式(Bridge)1 场景问题1.1 发送提示消息考虑这样一个实际的业务功能:发送提示消息。
基本上所有带业务流程处理的系统都会有这样的功能,比如某人有新的工作了,需要发送一条消息提示他。
从业务上看,消息又分成普通消息、加急消息和特急消息多种,不同的消息类型,业务功能处理是不一样的,比如加急消息是在消息上添加加急,而特急消息除了添加特急外,还会做一条催促的记录,多久不完成会继续催促。
从发送消息的手段上看,又有系统内短消息、手机短消息、邮件等等。
现在要实现这样的发送提示消息的功能,该如何实现呢?1.2 不用模式的解决方案1:实现简化版本先考虑实现一个简单点的版本,比如:消息先只是实现发送普通消息,发送的方式呢,先实现系统内短消息和邮件。
其它的功能,等这个版本完成过后,再继续添加,这样先把问题简单化,实现起来会容易一点。
(1)由于发送普通消息会有两种不同的实现方式,为了让外部能统一操作,因此,把消息设计成接口,然后由两个不同的实现类,分别实现系统内短消息方式和邮件发送消息的方式。
此时系统结构如图1所示:图1 简化版本的系统结构示意图下面看看大致的实现示意。
(2)先来看看消息的统一接口,示例代码如下:Java代码1./**2. * 消息的统一接口3. */4.public interface Message {5. /**6. * 发送消息7. * @param message 要发送的消息内容8. * @param toUser 消息发送的目的人员9. */10. public void send(String message,String toUser);11.}(3)再来分别看看两种实现方式,这里只是为了示意,并不会真的去发送Email 和站内短消息,先看站内短消息的方式,示例代码如下:Java代码1./**2. * 以站内短消息的方式发送普通消息3. */4.public class CommonMessageSMS implements Message{5. public void send(String message, String toUser) {6. System.out.println("使用站内短消息的方式,发送消息'"7.+message+"'给"+toUser);8. }9.}同样的,实现以Email的方式发送普通消息,示例代码如下:Java代码1./**2. * 以Email的方式发送普通消息3. */4.public class CommonMessageEmail implements Message{5. public void send(String message, String toUser) {6. System.out.println("使用Email的方式,发送消息'"7.+message+"'给"+toUser);8. }9.}2:实现发送加急消息上面的实现,看起来很简单,对不对。
09计算机软件开发教材之第九章 桥接模式
– 所谓耦合,就是两个实体的行为的某种强关联。而将它们的强关联去 掉,就是耦合的解脱,或称脱耦/解耦。在这里,脱耦是指将抽象和实
现之间的耦合解脱开,或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联。
– 将两个角色之间的继承关系改为组合关系,就是将它们之间的强关联 改换成为弱关联。因此,桥接模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件 系统的抽象和实现之间使用组合关系而不是继承关系,从而使两者可 以相对独立地变化。这就是桥接模式的用意。
– 桥接模式不能只是认为是抽象和实现的分离,它其实并不 仅限于此,更确切的理解: 应该是将一个事物中多个维度 的变化分离。
9.2 桥接模式的结构
9.2 桥接模式的结构(续)
• 抽象(Abstraction)角色:抽象给出的定义,并保存一 个对实现对象的引用。
• 精化的抽象(Refined Abstraction)角色:扩展抽象角色 ,改变和修正父类对抽象的定义。
两个方向变化,而不引入额外的复杂度?
• 示例:TankGameBridge
• Tank的型号,和Tank的平台都继承自各自的抽象类,因此它们 的变化都不会影响到对方。而它们之间的关联,我们使用组合
的方式,把平台类放到Tank类中作为属性。这再次体现了组合
优先于继承的思想。
• 桥接模式把平台的变化引出了基类Tank,使得Tank仅负责封装 型号的变化,而TankPlatformImplementation则负责封装平台的 变化。应用程序在环境交互中使用的都是抽象类,并且把平台 实现隐藏。
• Bridge模式有时候类似于多继承方案,但是多继承方 案往往违背单一职责原则(即一个类只有一个变化的
原因),复用性比较差。Bridge模式是比多继承方案 更好的解决方法。
软件设计模式之桥接模式
软件设计模式之桥接模式桥接模式是一种结构性设计模式,用于将抽象与实现分离,使它们可以独立地变化。
该模式将抽象与实现通过一个桥接接口进行连接,实现了抽象和实现的解耦。
桥接模式主要解决了类之间的耦合性,将抽象与其实现分离开来,从而使得它们可以独立地进行变化。
具体而言,桥接模式将一个类的抽象部分与它的实现部分分离,使它们可以独立地进行变化,从而达到一个过程中改变抽象类和实现类的目的。
桥接模式包含以下几个关键角色:- 抽象类(Abstraction):定义了抽象类的接口,维护了一个指向实现类接口的引用。
- 扩展抽象类(Refined Abstraction):通过扩展抽象类来更加精细地定义抽象类的接口。
- 实现类接口(Implementor):定义了实现类的接口。
- 具体实现类(Concrete Implementor):实现了实现类接口并具体实现它。
下面以一个图形绘制的例子来说明桥接模式的使用。
假设有一个需要绘制图形的应用程序,该程序需要支持绘制不同形状的图形(如圆形、矩形等),且需要支持不同颜色的填充(如红色、蓝色等)。
使用桥接模式可以将图形的形状和颜色的填充进行解耦,使得它们可以独立地进行变化。
首先,定义一个抽象类Shape来表示图形,其中包含一个实现类接口Color作为成员变量来表示颜色的填充。
抽象类Shape定义了一个绘制方法draw,并在其中调用了Color接口的fillColor方法。
具体代码如下:```javapublic abstract class Shapeprotected Color color;public Shape(Color color)this.color = color;}public abstract void draw(;```然后,定义两个扩展抽象类Circle和Rectangle,分别代表圆形和矩形。
它们都继承自抽象类Shape,并实现了抽象方法draw,具体代码如下:```javapublic class Circle extends Shapepublic Circle(Color color)super(color);}public void draSystem.out.print("Circle ");color.fillColor(;}public class Rectangle extends Shapepublic Rectangle(Color color)super(color);}public void draSystem.out.print("Rectangle ");color.fillColor(;}```Color接口定义了一个fillColor方法,具体代码如下:```javapublic interface Colorvoid fillColor(;```最后,定义两个具体实现类RedColor和BlueColor,它们分别代表红色和蓝色的填充。
软件体系结构- 桥接模式
// "RefinedAbstraction" class RefinedAbstraction : Abstraction { // Methods override public void Operation() { implementor.Operation(); } } // "Implementor" abstract class Implementor { // Methods abstract public voiindow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。 2) 继承机制使得客户代码与平台相关。
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应用运行的平台。 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
— 定义实现类的接口,该接口不一定要与A b s t r a c t i o n的接口完 全一致;事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲, I m p l e m e n t o r接口仅提供基本操作,而Abstraction则定义了基于这些基本操作 的较高层次的操作。
ConcreteImplementor (XwindowImp, PMWindowImp )
// "Abstraction" class Abstraction { // Fields protected Implementor implementor; // Properties public Implementor Implementor { set{ implementor = value; } } // Methods virtual public void Operation() { implementor.Operation(); } }
软件设计模式中的桥接模式与装饰器模式比较
软件设计模式中的桥接模式与装饰器模式比较桥接模式和装饰器模式是软件设计中常用的两种设计模式,它们都属于结构型模式,但在使用和实现上有一些不同之处。
本文将对这两种模式进行比较。
首先,桥接模式和装饰器模式的目的不同。
桥接模式的目的是将抽象部分与它的具体实现部分分离,使它们可以独立变化,而装饰器模式则是在不改变原对象的基础上,动态地给该对象添加一些额外的职责。
其次,在桥接模式中,抽象部分与实现部分可以独立地变化。
通过桥接模式,我们可以在不修改原有代码的情况下,对抽象部分和实现部分进行扩展。
而在装饰器模式中,装饰器可以动态地对对象进行功能的扩展和修改,但是它们的调用顺序是固定的,且装饰器与被装饰者之间存在一种固定的关系。
此外,在桥接模式中,抽象部分和实现部分是通过一个桥接接口来进行关联的。
这个桥接接口定义了抽象部分和实现部分的关联方法。
而在装饰器模式中,装饰器与被装饰者之间的关联是通过继承和组合来实现的。
在实现上,桥接模式通常使用接口和抽象类来定义抽象部分和实现部分,并通过组合来将两者关联起来。
而装饰器模式则是通过继承来实现对被装饰者的功能扩展。
在使用上,桥接模式适用于系统中存在多个变化维度的场景,通过桥接模式可以在每个变化维度上进行扩展和变化,提高系统的灵活性。
而装饰器模式适用于需要给对象动态地添加或修改功能的场景,通过装饰器可以避免使用继承带来的静态特性,使得系统更加灵活和可扩展。
综上所述,桥接模式和装饰器模式在使用和实现上有一些不同之处。
桥接模式主要用于抽象部分和实现部分的分离,而装饰器模式主要用于对对象功能的扩展和修改。
在实际开发中,我们可以根据具体的需求选择合适的模式来解决问题。
桥接模式(Bridge、Implementor)(具体不同平台日志记录,抽象与实现分离)
桥接模式(Bridge、Implementor)(具体不同平台⽇志记录,抽象与实现分离)桥接模式(Bridge Pattern):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。
它是⼀种对象结构型模式,⼜称为柄体(Handle and Body)模式或接⼝(Interface)模式。
假如我们需要建⽴⼀个⽇志记录器,可以实现数据库记录和⽂本记录。
根据我们的经验我们应该将⽇志记录抽象化,在分别⽤数据库记录和⽂本记录来实现具体的功能。
后来我们需要将他分别应⽤到net平台和java平台,考虑到不同平台的记录不同我们分别将数据库记录细化为net平台上的数据库机记录和java平台上的数据库记录。
以及不同的⽂本记录。
在后来我们打算添加xml平台以及更多的平台进去。
现在发现我们的设计变得庞⼤脆弱,即便平台不同但总有相似之处,这其中的冗余代码会有很多。
假如我们不⽌沿着平台这⼀⽅向扩展呢。
因此我们需要使⽤桥接模式进⾏更加合理的设计。
桥接模式将抽象部分与他的实现部分分离,使他们都可以独⽴的变化。
抽象化:多个实体中共同的概念性联系。
如:⽇志记录实现化:抽象化的具体实现。
如:在Net平台上进⾏数据库⽇志记录。
我们可以进⾏如下设计:桥接类:抽象⽇志1public abstract class log {2private ImpLog impLog;34public log(ImpLog impLog) {5super();6this.impLog = impLog;7 }89abstract public void write(String log);1011public ImpLog getImpLog() {12return impLog;13 }1415public void setImpLog(ImpLog impLog) {16this.impLog = impLog;17 }18 }实现化⾓⾊:抽象平台1public abstract class ImpLog {23abstract public void execute(String msg);45 }具体实现化⾓⾊:java平台1public class JImpLog extends ImpLog{23 @Override4public void execute(String msg) {5 System.out.println("在java平台上," + msg);6 }78 }net平台1public class NImpLog extends ImpLog{23 @Override4public void execute(String msg) {5 System.out.println("在Net平台上,"+msg);67 }89 }桥接具体类:数据库⽇志:public class DataBaseLog extends log{public DataBaseLog(ImpLog impLog) {super(impLog);}@Overridepublic void write(String log) {getImpLog().execute("数据库⽇志:" + log);}}⽂本⽂件⽇志1public class TextFileLog extends log{23public TextFileLog(ImpLog impLog) {4super(impLog);5 }67 @Override8public void write(String log) {9 getImpLog().execute(log);10 }1112 }客户测试类:1public class BridgePattern {23public static void main(String[] args) {4 ImpLog j= new JImpLog();//建⽴java平台5 log jl = new DataBaseLog(j);//建⽴基于java 的数据库⽇志写⼊6 jl.write(" I am fine!"); //写⼊⽇志⽂件789 }1011 }。
设计模式学习笔记--Bridge桥接模式
【GOF95】在提出桥梁模式的时候指出,桥接模式是"将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦,使得二者可以独立地变化"。
这句话有三个关键词,也就是抽象化、实现化和脱耦。
抽象化:存在于多个实体中的共同的概念性联系,就是抽象化。
作为一个过程,抽象化就是忽略一些信息,从而把不同的实体当做同样的实体对待实现化:抽象化给出的具体实现,就是实现化。
脱耦:所谓耦合,就是两个实体的行为的某种强关联。
而将它们的强关联去掉,就是耦合的解脱,或称脱耦。
在这里,脱耦是指将抽象化和实现化之间的耦合解脱开,或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联。
将两个角色之间的继承关系改为聚合关系,就是将它们之间的强关联改换成为弱关联。
因此,桥梁模式中的所谓脱耦,就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用组合/聚合关系而不是继承关系,从而使两者可以相对独立地变化。
这就是桥梁模式的用意。
桥接模式(Bridge)的为了使开发者完全抽象实现之间的模型,使用多重继承的方式解耦。
这就强调了需要出现的三个标志:1:主操作纯虚类,主要定义实现的方法以及构造时(此处可以灵活)的使用的虚类对象。
2:实现中使用的对象。
3:桥接以上两者,然后按照纯虚方法调用直接进入例子:程序如下图:一、定义两个抽象类AbstractITPerson与AbstractCompany,其中AbstractITPerson抽象类中用到了AbstractCompany类对象AbstractITPerson类using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace BridgeITWorker{//主操作纯虚类,主要定义实现的方法以及构造时(此处可以灵活)的使用的虚类对象。
abstract class AbstractITPerson{public AbstractCompany Company; //实现中使用的对象。
桥接模式的原理与实际项目中的应用场景
桥接模式的原理与实际项目中的应用场景桥接模式是一种软件设计模式,它旨在将抽象部分与其实现部分解耦,从而使它们可以独立地变化。
本文将介绍桥接模式的原理,并探讨在实际项目开发中的一些应用场景。
一、桥接模式的原理桥接模式的核心思想是将抽象与实现分离,通过一个抽象类(或接口)和一个实现类来实现这种分离。
抽象类定义了抽象部分的接口,而实现类则提供了具体的实现。
桥接模式通过这种方式实现了抽象和实现的解耦,使它们可以独立地变化。
具体而言,桥接模式包含以下角色:1. 抽象类(或接口):定义了抽象部分的接口,其中可能包含一些抽象方法或成员变量。
2. 实现类:提供了具体实现部分的代码。
3. 桥接:将抽象类和实现类连接在一起,使它们可以协同工作。
桥接模式的原理可以通过以下示意图来表示:```+------------------+| 抽象类/接口 |+------------------+| +抽象方法 |+------------------+△|+------------------+| 实现类 |+------------------+| +具体实现 |+------------------+```通过桥接模式,抽象类和实现类可以分别独立地进行扩展和修改,而且它们之间的变化不会相互影响。
这样的架构设计具有很好的可维护性和可扩展性,并且便于进行单元测试和重构。
二、桥接模式的应用场景桥接模式在实际项目开发中有许多应用场景,下面将介绍其中的一些常见情况。
1. 数据库驱动程序在实际项目中,我们经常需要与各种不同的数据库进行交互。
桥接模式可以帮助我们将数据库的具体实现与抽象的数据库访问层解耦。
抽象数据库访问层定义了一些通用的数据库访问方法,而具体的数据库驱动程序提供了特定数据库的实现。
通过桥接模式,我们可以方便地切换和扩展不同的数据库驱动程序,而无需修改已经开发好的代码。
2. 操作系统的图形界面(GUI)在操作系统的图形界面开发中,我们经常需要跨平台支持不同的窗口、按钮和其他控件。
Python桥接模式的实现
Python桥接模式的实现1.引言在软件工程中,桥接模式是一种常用的设计模式。
它主要用于将抽象部分和实现部分分离,从而使它们可以独立地变化。
Python作为一门面向对象的编程语言,自然也可以使用桥接模式。
本文将从桥接模式的概念、应用场景、实现方法等方面进行介绍,以及通过一个示例程序来展示如何使用Python实现桥接模式。
2.桥接模式概念桥接模式(Bridge Pattern)是一种结构型设计模式,它可以将一个大的类或接口拆分成两个或多个独立的层次结构,并让它们能够独立地演化。
桥接模式主要是通过抽象化来忽略实现细节,从而实现系统的松耦合、易扩展等特点。
在桥接模式中,抽象部分和实现部分通过一种虚拟机制进行联系,它们之间通过一个桥梁(Bridge)来互相沟通。
3.桥接模式应用场景桥接模式适用于以下场景:(1)当一个类或接口具有多个实现方式时,并希望它们能够方便地独立演化,不互相影响时,可以使用桥接模式。
(2)当需要跨越多个层次结构或继承多个类时,可以使用桥接模式,将它们分离出来,互相解耦。
(3)当需要在运行时动态地组合类或接口的实现时,可以使用桥接模式,通过桥梁来进行组合。
4.桥接模式实现方法Python中可以使用接口、继承等方式来实现桥接模式。
接口方式可以在不同的类中分别实现自己的功能,从而互相解耦。
继承方式则是通过在子类中实现抽象方法,从而完成与父类的桥接。
接下来,我们通过一个具体的示例程序,来介绍如何使用Python 实现桥接模式。
5.示例程序假设我们要开发一个关于车的应用程序,其中包含两个类,分别是“Vehicle”和“Engine”。
其中,Vehicle类表示车的抽象,包括车的颜色、型号等属性;Engine类表示车的引擎,包括引擎类型、输出功率等属性。
我们需要将这两个类进行桥接,实现一个可以任意组合车和引擎的应用程序。
5.1实现方式一:接口实现方式在这种实现方式中,我们为Vehicle类和Engine类分别定义一个接口,来实现它们的功能。
软件设计模式之桥接模式
软件设计模式之桥接模式随着计算机技术的发展,软件开发也越来越复杂。
为了提高软件的可维护性和可扩展性,软件开发者们总结了一些经验,形成了许多设计模式。
其中,桥接模式就是一种很常用的设计模式。
桥接模式是一种用于将抽象和实现分离的设计模式。
它的核心思想是:将一个大类或一系列紧密关联的类拆分成抽象和实现两个独立的层次结构,从而使它们可以独立变化。
桥接模式的应用场景很多。
比如,当一个类具有多个变化维度时,就可以使用桥接模式来减少变化对其他模块的影响;当一个类的具体实现可能会发生改变时,就可以使用桥接模式来隔离具体实现变化对客户端的影响;当一个类需要在多个层次结构中存在时,就可以使用桥接模式来实现多层继承,从而避免继承层次过深导致的代码体量膨胀等问题。
桥接模式的结构很简单,它由四个角色组成:抽象化角色、扩展抽象化角色、实现化角色和具体实现化角色。
其中,抽象化角色定义了抽象类或接口,扩展抽象化角色继承自抽象化角色并添加了新的方法或属性,实现化角色定义了实现化接口,具体实现化角色实现了实现化接口。
具体来说,抽象化角色负责定义出该角色的行为,而实现化角色则负责实现这些行为。
扩展抽象化角色则通过关联实现化角色来完成具体的行为。
具体实现化角色负责实现实现化接口。
桥接模式的主要优点有:分离抽象和实现,使得两者可以独立变化;扩展性好,增加新的抽象化角色和具体实现化角色都比较容易;符合开闭原则,可以在不修改已有代码的情况下扩展功能。
当然,桥接模式也存在一些缺点。
比如,使用桥接模式增加了系统的复杂度,需要对系统进行抽象化和实现化层次的划分,这增加了系统的理解和设计难度。
同时,由于使用了关联关系,导致系统的运行效率有所降低。
总的来说,桥接模式是一种很实用的设计模式。
它将抽象和实现分离,避免了变化的巨大波及范围,提高了系统的灵活性和可扩展性。
同时,它也有一些局限性,需要根据具体情况来选择是否使用。
在实际开发中,我们可以通过桥接模式来实现多个变化维度的分离,从而提高系统的稳定性和可维护性。
桥接模式应用场景
桥接模式应用场景桥接模式是一种结构型设计模式,用于将抽象和实现解耦,使得它们可以独立地变化。
桥接模式常用于以下场景中:1.图形界面库图形界面库是桥接模式的典型应用场景。
图形界面库提供了一组通用的界面元素(例如按钮、文本框、下拉菜单等),同时也提供了多种不同的绘制方式(例如窗口系统的绘制、OpenGL的绘制等)。
通过使用桥接模式,可以将界面元素和绘制方式解耦,使得它们可以独立地变化。
例如,可以定义一个抽象类“UIElement”,包含了一个指向“Graphics”类的指针,通过调用“Graphics”的绘制方法来绘制界面元素。
2.电子商务平台3.操作系统的文件系统操作系统的文件系统是桥接模式的典型应用场景之一、文件系统可以支持多种存储介质(例如磁盘、光盘、网络存储等),同时也可以支持多种文件系统类型(例如FAT32、NTFS、EXT4等)。
通过使用桥接模式,可以将存储介质和文件系统类型解耦,使得它们可以独立地变化。
例如,在Windows操作系统中,可以定义一个抽象类“File”,包含了一个指向“Storage”类和“FileSystem”类的指针,通过调用“Storage”类的读写方法和“FileSystem”类的文件操作方法来完成文件的读写和操作。
4.游戏开发中的人物角色在游戏开发中,人物角色通常具有多种不同的属性和技能,例如力量、敏捷、法力等。
同时,人物角色还可以使用多种不同的武器和装备,例如剑、弓、盾等。
通过使用桥接模式,可以将属性和技能解耦,使得它们可以独立地变化。
例如,可以定义一个抽象类“Character”,包含了一个指向“Attribute”类和“Skill”类的指针,通过调用“Attribute”类的方法和“Skill”类的方法来处理人物角色的属性和技能。
5.消息通信系统消息通信系统通常需要支持多种不同的传输协议(例如TCP、UDP、HTTP等)和多种不同的编码格式(例如文本、二进制、JSON等)。
Bridge模式在软件开发中的作用及实现原理
Bridge模式在软件开发中的作用及实现原理Bridge模式是一种常用的软件设计模式,可以帮助开发人员更加有效地组织和管理软件的代码结构。
这种模式的主要目的是将软件系统的抽象部分和具体实现部分解耦,从而使得两部分可以独立地变化,互不影响。
在本文中,我们将详细探讨Bridge模式在软件开发中的作用及实现原理。
一、Bridge模式的作用Bridge模式是一种将抽象类和实现类分离的设计模式。
其主要作用包括以下几个方面:1. 分离抽象与实现Bridge模式将抽象部分和具体实现部分完全分离,使得它们可以独立地变化。
这样可以避免两部分的耦合性,从而更好地实现系统的灵活性和扩展性。
2. 提高可扩展性由于Bridge模式采用抽象类和实现类分离的方式进行设计,因此它可以更加灵活地扩展和变化。
如果需要添加新的实现类,只需要创建一个新的实现类并将其与原有的抽象类进行组合即可。
3. 简化代码Bridge模式可以帮助开发人员更加清晰和简化代码结构。
由于它将抽象类和实现类拆分开来,因此可以减少代码的冗余和重复部分,使得代码更加简洁。
二、Bridge模式的实现原理Bridge模式的实现原理主要包括以下几步:1. 创建抽象类首先需要创建一个抽象类,并在其中定义抽象方法,即表示要实现的功能接口。
2. 创建具体实现类接下来需要创建具体实现类,并分别实现抽象类中的抽象方法。
3. 创建桥接类创建桥接类,用于将抽象类和具体实现类进行组合。
4. 调用桥接类最后需要通过创建桥接类的对象,并调用其中的方法来完成相应功能。
三、Bridge模式的应用场景Bridge模式通常用于以下场景:1. 抽象和实现部分具有多种实现方式如果系统中存在多种实现方式,可以采用Bridge模式来实现,在其中将抽象类和具体实现类分离开来。
2. 抽象和实现部分需要独立变化如果需要将抽象部分和具体实现部分进行独立变化,可以使用Bridge模式,这样可以更好地实现系统的灵活性和扩展性。
设计模式之桥接模式(Bridge)详解及代码示例
设计模式之桥接模式(Bridge)详解及代码⽰例⼀、桥接模式的定义 桥接(Bridge)模式的定义如下:将抽象与实现分离,使它们可以独⽴变化。
它是⽤组合关系代替继承关系来实现,从⽽降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
⽐如设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正⽅形,我们⾄少需要4个形状类,但是如果绘制的图形需要具有不同的颜⾊,如红⾊、绿⾊、蓝⾊等,此时⾄少有如下两种设计⽅案:第⼀种设计⽅案是为每⼀种形状都提供⼀套各种颜⾊的版本。
第⼆种设计⽅案是根据实际需要对形状和颜⾊进⾏组合。
采⽤⽅案⼆来进⾏设计系统中类的个数更少,且系统扩展更为⽅便。
设计⽅案⼆即是桥接模式的应⽤。
桥接模式将继承关系转换为关联关系,从⽽降低了类与类之间的耦合,减少了代码编写量。
⼆、桥接模式优缺点 桥接(Bridge)模式的优点是:由于抽象与实现分离,所以扩展能⼒强;其实现细节对客户透明。
缺点是: 由于聚合关系建⽴在抽象层,要求开发者针对抽象化进⾏设计与编程,这增加了系统的理解与设计难度。
三、桥接模式的实现 可以将抽象化部分与实现化部分分开,取消⼆者的继承关系,改⽤组合关系。
桥接(Bridge)模式包含以下主要⾓⾊。
抽象化(Abstraction)⾓⾊:定义抽象类,并包含⼀个对实现化对象的引⽤。
扩展抽象化(Refined Abstraction)⾓⾊:是抽象化⾓⾊的⼦类,实现⽗类中的业务⽅法,并通过组合关系调⽤实现化⾓⾊中的业务⽅法。
实现化(Implementor)⾓⾊:定义实现化⾓⾊的接⼝,供扩展抽象化⾓⾊调⽤。
具体实现化(Concrete Implementor)⾓⾊:给出实现化⾓⾊接⼝的具体实现。
其结构图如图所⽰: 其实现如下:public class BridgeTest{public static void main(String[] args){Implementor imple=new ConcreteImplementorA();Abstraction abs=new RefinedAbstraction(imple);abs.Operation();}}//实现化⾓⾊interface Implementor{public void OperationImpl();}//具体实现化⾓⾊class ConcreteImplementorA implements Implementor{public void OperationImpl(){System.out.println("具体实现化(Concrete Implementor)⾓⾊被访问" );}}//抽象化⾓⾊abstract class Abstraction{protected Implementor imple;protected Abstraction(Implementor imple){this.imple=imple;}public abstract void Operation();}//扩展抽象化⾓⾊class RefinedAbstraction extends Abstraction{protected RefinedAbstraction(Implementor imple){super(imple);}public void Operation(){System.out.println("扩展抽象化(Refined Abstraction)⾓⾊被访问" );imple.OperationImpl();}}四、桥接模式的应⽤实例 由于桥接模式上⾯描述⽐较抽象,此处再举⼀个关于包的例⼦进⾏分析:⼥⼠⽪包有很多种,可以按⽤途分、按⽪质分、按品牌分、按颜⾊分、按⼤⼩分等,存在多个维度的变化,所以采⽤桥接模式来实现⼥⼠⽪包的选购⽐较合适。
桥接设计模式实际应用
桥接设计模式实际应用
桥接设计模式是一种常用的软件设计模式,它将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立的变化。
在实际开发中,我们经常会遇到需要在不同的平台、不同的数据库或不同的框架之间进行桥接的情况,此时,桥接设计模式就能够派上用场。
例如,在构建一个跨平台的应用程序时,我们通常会遇到需要将应用程序的界面与不同操作系统的界面库相连接的问题。
此时,我们可以使用桥接设计模式,将应用程序的界面部分和操作系统的界面库部分分离开来。
这样,当我们需要支持新的操作系统时,只需要添加新的实现类即可,而不需要修改原有的代码。
另一个实际应用桥接设计模式的例子是数据库访问。
我们经常会在不同的项目中使用不同的数据库,如MySQL、Oracle、SQL Server 等。
每个数据库都有不同的访问接口和实现方法。
使用桥接设计模式,我们可以将数据库访问的接口和实现部分分离开来,这样在需要更换数据库时,只需要修改实现部分的代码即可,接口部分的代码则可以保持不变。
总之,桥接设计模式是一种非常实用的设计模式,在实际开发中有着广泛的应用。
它可以帮助我们将不同的模块分离开来,使得代码更加灵活、可扩展,同时也降低了系统的复杂度。
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第三节:桥接模式总结
第三节:桥接模式总结
桥接模式的注意事项和细节
1、实现了抽象和实现部分的分离,从⽽极⼤的提供了系统的灵活性,让抽象部分和实现部分独⽴开来,这有助于系统进⾏分层设计,从⽽产⽣更好的结构化系统;
2、对于系统的⾼层部分,只需要知道抽象部分和实现部分的接⼝就可以了,其他的部分由具体业务来完成;
3、桥接模式替代多层继承⽅案,可以减少⼦类的个数,降低系统的管理和维护成本;
4、桥接模式的引⼊增加了系统的理解和设计难度,由于聚合关系建⽴在抽象层,要求开发者针对抽象进⾏设计和编程;
5、桥接模式要求正确识别出系统中两个独⽴变化的维度(抽象、实现),因此其使⽤范围有⼀定局限性,即需要有这样的应⽤场景。
6、对于不希望使⽤继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统,桥接模式尤为使⽤;
常见的应⽤场景:
1、JDBC 驱动程序
2、银⾏转账系统
①转账分类:⽹上转账,柜台转账,AMT 转账(实现层)
②转账⽤户类型:普通⽤户,银卡⽤户,⾦卡⽤户...(抽象层)
3、消息管理
①消息类型:即时消息、延时消息(实现层)
②消息分类:⼿机短信、邮件消息,QQ消息...(抽象层)。
面向对象程序设计中的桥接模式实现研究
面向对象程序设计中的桥接模式实现研究面向对象程序设计是计算机科学中一种重要的编程范式,它将计算机系统中的对象作为程序设计的基本单元,通过模块化和封装的方式来增强程序的可维护性和可扩展性。
在面向对象程序设计中,设计模式是一种被广泛采用的编程技巧,它将常见的程序设计问题抽象成一系列的模式,为程序设计师提供了一种通用的解决方案。
其中,桥接模式(Bridge Pattern)是一种常见的设计模式,它在实现抽象和实现部分的分离过程中起到了重要的作用。
本文旨在探讨如何使用桥接模式来实现面向对象程序设计中的模块化和封装技巧。
一、桥接模式的基本概念桥接模式是一种典型的结构性设计模式,它将抽象和实现部分分离,使它们可以独立地变化。
桥接模式主要由四个部分组成:抽象化角色、实现化角色、抽象化实现化角色和客户端角色。
其中,抽象化角色定义了抽象类的接口,实现化角色定义了实现类的接口,抽象化实现化角色是抽象化角色和实现化角色的桥梁,客户端角色使用抽象化角色调用实现化角色。
通过将抽象化角色和实现化角色分离,在不影响原有结构的前提下,增加了代码的可维护性和可扩展性,同时也提高了代码的复用率和灵活性。
二、桥接模式的实现方法桥接模式在实现中需要注意以下几点:1. 定义抽象化角色和实现化角色的接口。
抽象化角色一般定义为一个抽象类或接口,其中包含了调用实现化角色的方法。
实现化角色也定义为一个抽象类或接口,其中包含了抽象化角色需要调用的方法。
2. 实现抽象化实现化角色。
抽象化实现化角色作为桥梁,将抽象化角色和实现化角色连接起来。
具体实现方式取决于具体的应用场景,一般可以采用继承或组合的方式。
3. 实现具体的抽象化角色和实现化角色。
具体的抽象化角色和实现化角色实现了抽象化角色和实现化角色的接口。
4. 编写客户端角色。
客户端角色使用抽象化角色调用实现化角色。
三、桥接模式的应用场景桥接模式广泛应用于各种应用场景中。
以下列举了一些典型的应用场景:1. 双重抽象:当一个类存在两个变化维度时,可以采用桥接模式来实现双重抽象。
桥接设计模式实际应用
桥接设计模式实际应用桥接设计模式是一种常见的软件设计模式,通过将抽象部分与实现部分分离,可以使两者独立地变化,从而提高系统的可扩展性和灵活性。
实际上,桥接设计模式在很多领域都有广泛应用,包括软件开发、硬件设计、工程设计等多个领域。
在软件开发中,桥接设计模式可以用于处理不同平台之间的兼容性问题。
例如,一款软件需要在多个操作系统上运行,而不同操作系统之间的接口和实现方式不同,如果采用传统的编程方式,可能需要编写多个版本的代码来适配不同的操作系统,这样不仅浪费时间和人力资源,而且也不利于代码的维护和升级。
而采用桥接设计模式,可以将不同平台之间的接口和实现分离开来,将其放在独立的类中,然后使软件在运行时动态地选择适合当前平台的类来实现接口,从而消除不同平台之间的差异,提高软件的可移植性和兼容性。
此外,在网络应用和数据库开发中,桥接设计模式也有着广泛应用。
例如,一款数据库系统需要支持多种不同类型的数据库,如MySQL、Oracle、SQL Server等,而不同类型的数据库之间也存在许多差异和兼容性问题。
如果采用传统的编程方式,需要编写各种不同的SQL语句和API接口来适配不同类型的数据库,这样不仅代码繁琐复杂,而且也容易出错。
而采用桥接设计模式,可以将不同类型的数据库接口和实现分离开来,将其放在独立的类中,然后使用一个统一的接口来操作不同类型的数据库,从而使得代码更加简洁清晰,易于维护和升级。
除此之外,桥接设计模式还可以用于工程设计中的结构布局和组件设计,如桥梁和建筑结构的设计。
在这些领域中,桥接设计模式可以将结构和材料分离开来,将其放在独立的类中,然后使用一个统一的接口来进行构造和组装,从而使得结构设计更加灵活和精确。
综上所述,桥接设计模式是一种灵活、可扩展的设计模式,其实际应用非常广泛。
通过将抽象和实现分离开来,桥接设计模式可以消除不同平台和组件之间的差异,提高系统的可移植性和兼容性,从而使得代码更加简单、清晰、易于维护和扩展。
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public class Client { public static void Main( string[] args ) { Abstraction abstraction = new RefinedAbstraction(); // Set implementation and call abstraction.Implementor = new ConcreteImplementorA(); abstraction.Operation(); // Change implemention and call abstraction.Implementor = new ConcreteImplementorB(); abstraction.Operation(); } }
你想对客户完全隐藏抽象的实现部分。 正如在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解成两个部分。 Rumbaugh称这种类层次结构为“嵌套的普 化”(nested generalizations)。 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。 一个简单的例子便是Coplien的String类,在 这个类中多个对象可以共享同一个字符串表 示(String Rep)。
4. 适用性
不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定 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 类的方法加以扩充。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。 对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生 影响,即客户的代码不必重新编译。
— 定义实现类的接口,该接口不一定要与A b s t r a c t i o n的接口完 全一致;事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲, I m p l e m e n t o r接口仅提供基本操作,而Abstraction则定义了基于这些基本操作 的较高层次的操作。
ConcreteImplementor (XwindowImp, PMWindowImp )
一个类层次结构针对窗口接口( Window、IconWin dow、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WindowImp。
对Window子类的所有操作都是用 WindowImp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,我们将Window 与WindowImp之间的关系称之为桥接, 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。
// "Abstraction" class Abstraction { // Fields protected Implementor implementor; // Properties public Implementor Implementor { set{ implementor = value; } } // Methods virtual public void Operation() { implementor.Operation(); } }
// "ConcreteImplementorA" class ConcreteImplementorA : Implementor { // Methods override public void Operation() { Console.WriteLine("ConcreteImplementorA Operation"); } } // "ConcreteImplementorB" class ConcreteImplementorB : Implementor { // Methods override public void Operation() { Console.WriteLine("ConcreteImplementorB Operation"); } }
— 实现Implementor接口并定义它的具体实现。
7. 协作
• Abstraction将client的请求转发给它的 Implementor对象。
8. 效果
1) 分离接口及其实现部分 2) 提高可扩充性 3 ) 实现细节对客户透明
9. 实现
1) 仅有一个Implementor 2) 创建正确的Implementor对象 3 ) 共享Implementor对象 4) 采用多重继承机制
5. 结构
6. 参与者
Abstraction (Window )
— 定义抽象类的接口。 — 维护一个指向Implementor类型对象的指针。
RefinedAbstraction (IconWindow )
— 扩充由Abstraction定义的接口。
Implementor (WindowImp )
// "RefinedAbstraction" class RefinedAbstraction : Abstraction { // Methods override public void Operation() { implementor.Operation(); } } // "Implementor" abstract class Implementor { // Methods abstract public void Operation(); }
BRIDGE(桥接)
1. 意图
将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都 可以独dy
3. 动机
当一个抽象可能有多个实现时,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独立 地进行修改、扩充和重用。
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。 2) 继承机制使得客户代码与平台相关。
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应用运行的平台。 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