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结构型模式(二) 桥接模式(Bridge)

时间:2019-08-05 17:57:26      阅读:93      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

举例说明

假如我们需要开发一个同时支持PC和手机端的坦克游戏,游戏在PC和手机上功能都一样,都有同样的类型,面临同样的功能需求变化,比如坦克可能有很多种不同的型号:T50,T75,T90……

对于其中的坦克设计,我们可能很容易设计出来一个Tank的抽象基类,然后各种不同型号的Tank继承自该类;

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这一步实现一点问题也没有,也符合开闭原则,继续往下看。

另外的变化原因

但是PC和手机上的图形绘制、声效、操作等实现完全不同……因此对于各种型号的坦克,都要提供各种不同平台上的坦克实现:

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我们一般会设计成这样,但是这样看很怪,这样的设计会带来很多问题:有很多重复代码,类的结构过于复杂,难以维护,最致命的是引入任何新平台,比如在TV上的Tank游戏,都会让整个类层级结构复杂化。我们做软件,修改的时候,修改的越少越好,说明隔离的比较好。

动机(Motivation)

思考上述问题的症结:事实上由于Tank类型的固有逻辑,使得Tank类型具有了两个变化的维度——一个变化的维度为“平台的变化”,一个变化的维度为“型号的变化”。

如何应对这种“多维度的变化”?如何利用面向对象技术来使得Tank类型可以轻松地沿着“平台”和“型号”两个方向变化,而不引入额外的复杂度?

意图(Intent)

将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立地变化。

结构(Structure)

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其中imp的地方就是一个组合。Abstraction就是我们例子中的Tank,它的子类RefinedAbstraction就是T50等型号。Implementor是TankPlatformImplementation类,ConcreteImplementorA和ConcreteImplementorB分别是PCTankImplementation和MobileTankImplementation。

整个设计模式的关键就是组合的使用。

应用

public abstract class TankModel
{
    protected TankPlatformImplementation _tankImp;

    public TankModel(TankPlatformImplementation tankImp)
    {
        _tankImp = tankImp;
    }
    public abstract void Run();
}

public abstract class TankPlatformImplementation
{
    public abstract void MoveTankTo(int x, int y);
    public abstract void DrawTank();
    public abstract void Attack();
}

/// <summary>
/// PC坦克
/// </summary>
public class PCTankImplatation : TankPlatformImplementation
{
    string _tankModel;
    public PCTankImplatation(string tankModel)
    {
        _tankModel = tankModel;
    }
    /// <summary>
    /// 绘制坦克
    /// </summary>
    public override void DrawTank()
    {
        Console.WriteLine(_tankModel + "PC坦克绘制成功!");
    }
    /// <summary>
    /// 坦克移动
    /// </summary>
    /// <param name="x">x坐标</param>
    /// <param name="y">y坐标</param>
    public override void MoveTankTo(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine(_tankModel + "PC坦克已经移动到了坐标(" + x + "," + y + ")处");
    }
    /// <summary>
    /// 攻击
    /// </summary>
    public override void Attack()
    {
        Console.WriteLine(_tankModel + "PC坦克开始攻击");
    }
}
/// <summary>
/// T50型号坦克
/// </summary>
public class T50 : TankModel
{
    public T50(TankPlatformImplementation tankImp) : base(tankImp) { }
    public override void Run()
    {
        _tankImp.DrawTank();
        _tankImp.MoveTankTo(100, 100);
        _tankImp.Attack();
    }
}

/// <summary>
/// 客户端调用
/// </summary>
public class App
{
    void Main(string[] agrs)
    {
        T50 t = new T50(new PCTankImplatation("T50"));
        t.Run();
    }
}

使用了桥接模式后,当需求发生变化后就很容易来应对了,假如现在又多了一种T60型号的坦克,并且添加了一个手机平台。只需要添加T60型号的具体类和手机平台具体类即可,如下:

/// <summary>
/// 手机坦克
/// </summary>
public class MobileTankImplatation : TankPlatformImplementation
{
    string _tankModel;
    public MobileTankImplatation(string tankModel)
    {
        _tankModel = tankModel;
    }
    /// <summary>
    /// 绘制坦克
    /// </summary>
    public override void DrawTank()
    {
        Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克绘制成功!");
    }
    /// <summary>
    /// 坦克移动
    /// </summary>
    /// <param name="x">x坐标</param>
    /// <param name="y">y坐标</param>
    public override void MoveTankTo(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克已经移动到了坐标(" + x + "," + y + ")处");
    }
    /// <summary>
    /// 攻击
    /// </summary>
    public override void Attack()
    {
        Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克开始攻击");
    }
}
/// <summary>
/// T60型号坦克
/// </summary>
public class T60 : TankModel
{
    public T60(TankPlatformImplementation tankImp) : base(tankImp) { }
    public override void Run()
    {
        _tankImp.DrawTank();
        _tankImp.MoveTankTo(400, 100);
        _tankImp.Attack();
    }
}

添加这两个类后现在我们有T50型号、 T60型号 、PC平台、手机平台,虽然只添加了两个类,但现在有了四种组合,看客户端代码的调用:

/// <summary>
/// 客户端调用
/// </summary>
public class App
{
    void Main(string[] agrs)
    {
       //T50在PC上
        T50 t50PC = new T50(new PCTankImplatation("T50"));
       t50PC.Run();
       //T50在Mobile上
        T50 t50Mobile = new T50(new MobileTankImplatation("T50"));
       t50Mobile.Run();
       //T60在PC上
        T60 t60PC = new T60(new PCTankImplatation("T60"));
       t60PC.Run();
       //T60在Mobile上
        T60 t60Mobile = new T60(new MobileTankImplatation("T60"));
       t60Mobile.Run();
    }
}

Bridge模式的几个要点

Bridge模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象(Tank的型号)和实现(不同的平台)可以沿着各自的维度来变化。

所谓抽象和实现沿着各自维度的变化,即“子类化”它们(比如不同的Tank型号子类,和不同的平台子类),得到各个子类之后,便可以任意组合它们,从而获得不同平台上的不同型号。

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。

下面是针对上面的例子,多继承接口的一种写法:

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这样PCT50既需要写T50的实现,又要写Platform的实现,它把型号和平台的变化都引入了PCT50。这样就把两个本不该扭在一起的事务扭在了一起,这样的设计更加糟糕,而且也违背了类的单一职责原则。

Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”,有时候即使有两个变化的维度,但是某个方向的变化维度并不剧烈——换言之两个变化不会导致纵横交错的结果,并不一定要使用Bridge模式。

桥模式并不同于适配器模式,适配器模式其实是一个事后诸葛亮,当发现以前的东西不适用了才去做一个弥补的措施。桥模式相对来说所做的改变比适配器模式早,它可以适用于有两个甚至两个以上维度的变化。

结构型模式(二) 桥接模式(Bridge)

原文:https://www.cnblogs.com/springsnow/p/11304414.html

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