设计模式之桥接模式(Bridge)摘录
23種GOF設計模式一般分為三大類:創建型模式、結構型模式、行為模式。
創建型模式包括:1、FactoryMethod(工廠方法模式);2、Abstract Factory(抽象工廠模式);3、Singleton(單例模式);4、Builder(建造者模式、生成器模式);5、Prototype(原型模式).
結構型模式包括:6、Bridge(橋接模式);7、Adapter(適配器模式);8、Decorator(裝飾模式);9、Composite(組合模式);10、Flyweight(享元模式);11、Facade(外觀模式);12、Proxy(代理模式).
行為模式包括:13、TemplateMethod(模板方法模式);14、Strategy(策略模式);15、State(狀態模式);16、Observer(觀察者模式);17、Memento(備忘錄模式);18、Mediator(中介者模式);19、Command(命令模式);20、Visitor(訪問者模式);21、Chain of Responsibility(責任鏈模式);22、Iterator(迭代器模式);23、Interpreter(解釋器模式).
Factory Method:定義一個用于創建對象的接口,讓子類決定將哪一個類實例化。Factory Method使一個類的實例化延遲到其子類。
Abstract Factory:提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無需指定他們具體的類。
Singleton:保證一個類僅有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點。
Builder:將一個復雜對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。
Prototype:用原型實例指定創建對象的種類,并且通過拷貝這個原型來創建新的對象。
Bridge:將抽象部分與它的實現部分分離,使它們都可以獨立地變化。
Adapter:將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口。Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。
Decorator:動態地給一個對象添加一些額外的職責。就擴展功能而言, Decorator模式比生成子類方式更為靈活。
Composite:將對象組合成樹形結構以表示“部分-整體”的層次結構。Composite使得客戶對單個對象和復合對象的使用具有一致性。
Flyweight:運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象。
Facade:為子系統中的一組接口提供一個一致的界面, Facade模式定義了一個高層接口,這個接口使得這一子系統更加容易使用。
Proxy:為其他對象提供一個代理以控制對這個對象的訪問。
Template Method:定義一個操作中的算法的骨架,而將一些步驟延遲到子類中。Template Method使得子類可以不改變一個算法的結構即可重定義該算法的某些特定步驟。
Strategy:定義一系列的算法,把它們一個個封裝起來, 并且使它們可相互替換。本模式使得算法的變化可獨立于使用它的客戶。
State:允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。對象看起來似乎修改了它所屬的類。
Observer:定義對象間的一種一對多的依賴關系,以便當一個對象的狀態發生改變時,所有依賴于它的對象都得到通知并自動刷新。
Memento:在不破壞封裝性的前提下,捕獲一個對象的內部狀態,并在該對象之外保存這個狀態。這樣以后就可將該對象恢復到保存的狀態。
Mediator:用一個中介對象來封裝一系列的對象交互。中介者使各對象不需要顯式地相互引用,從而使其耦合松散,而且可以獨立地改變它們之間的交互。
Command:將一個請求封裝為一個對象,從而使你可用不同的請求對客戶進行參數化;對請求排隊或記錄請求日志,以及支持可取消的操作。
Visitor:表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作。它使你可以在不改變各元素的類的前提下定義作用于這些元素的新操作。
Chain of Responsibility:為解除請求的發送者和接收者之間耦合,而使多個對象都有機會處理這個請求。將這些對象連成一條鏈,并沿著這條鏈傳遞該請求,直到有一個對象處理它。
Iterator:提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又不需暴露該對象的內部表示。
Interpreter:給定一個語言, 定義它的文法的一種表示,并定義一個解釋器, 該解釋器使用該表示來解釋語言中的句子。
????????
Bridge:(1)、意圖:將抽象部分與它的實現部分分離,使它們都可以獨立地變化。
(2)、適用性:A、你不希望在抽象和它的實現部分之間有一個固定的綁定關系。例如這種情況可能是因為,在程序運行時刻實現部分應可以被選擇或者切換;B、類的抽象以及它的實現都應該可以通過生成子類的方法加以擴充。這時Bridge模式使你可以對不同的抽象接口和實現部分進行組合,并分別對它們進行擴充;C、對一個抽象的實現部分的修改應對客戶不產生影響,即客戶的代碼不必重新編譯;D、(C++)你想對客戶完全隱藏抽象的實現部分。在C++中,類的表示在類接口中是可見的;E、你想在多個對象間共享實現(可能使用引用計數),但同時要求客戶并不知道這一點。
(3)、優點:A、分離接口及其實現部分:一個實現未必不變地綁定在一個接口上。抽象類的實現可以在運行時刻進行配置,一個對象甚至可以在運行時刻改變它的實現。將Abstraction與Implementor分離有助于降低對實現部分編譯時刻的依賴性,當改變一個實現類時,并不需要重新編譯Abstraction類和它的客戶程序。為了保證一個類庫的不同版本之間的二進制兼容性,一定要有這個性質。另外,接口與實現分離有助于分層,從而產生更好的結構化系統,系統的高層部分僅需知道Abstraction和Implementor即可。B、提高可擴充性:你可以獨立地對Abstraction和Implementor層次結構進行擴充。C、實現細節對客戶透明:你可以對客戶隱藏實現細節,例如共享Implementor對象以及相應的引用計數機制(如果有的話)。
(4)、注意事項:A、僅有一個Implementor:在僅有一個實現的時候,沒有必要創建一個抽象的Implementor類。這是Bridge模式的退化情況,在Abstraction和Implementor之間有一種一對一的關系。盡管如此,當你希望改變一個類的實現不會影響已有的客戶程序時,模式的分離機制還是非常有用的----也就是說,不必重新編譯它們,僅需重新連接即可。B、創建正確的Implementor對象:當存在多個Implementor類的時候,你應該用何種方法,在何時何處確定創建哪一個Implementor類呢?如果Abstraction知道所有的ConcreteImplementor類,它就可以在它的構造器中對其中的一個類進行實例化,它可以通過傳遞給構造器的參數確定實例化哪一個類。例如,如果一個collection類支持多重實現,就可以根據collection的大小決定實例化哪一個類。鏈表的實現可以用于較小的collection類,而hash表則可用于較大的collection類。另外一種方法是首先選擇一個缺省的實現,然后根據需要改變這個實現。例如,如果一個collection的大小超出了一定的閾值時,它將會切換它的實現,使之更適合用于表目較多的collection.也可以代理給另一個對象,由它一次決定。C、共享Implementor對象。D、采用多重繼承機制:在C++中可以使用多重繼承機制將抽象接口和它的實現部分結合起來。例如,一個類可以用public方式繼承Abstraction而以private方式繼承ConcreteImplementor。但是由于這種方式依賴于靜態繼承,它將實現部分與接口固定不變的綁定在一起。因此不可能使用多重繼承的方法實現真正的Bridge模式----至少用C++不行。
(5)、Abstract Factory模式可以用來創建和配置一個特定的Bridge模式。Adapter模式用來幫助無關的類協同工作,它通常在系統設計完成后才會被使用。然而,Bridge模式則是在系統開始時就被使用,它使得抽象接口和實現部分可以獨立進行改變。
Bridge將抽象部分與實現部分分離,使它們可以獨立變化。這里說的意思不是讓抽象基類與具體類分離,而是現實系統可能有多角度分類,每一種分類都有可能變化,那么把這種多角度分離出來讓它們獨立變化,減少它們之間的耦合性,即如果繼承不能實現”開放----封閉原則”的話,就應該考慮用橋接模式。
GoF在說明Bridge模式時,在意圖中指出Bridge模式“將抽象部分與它的實現部分分離,使得它們可以獨立地變化”。這句話很簡單,但是也很復雜。原因就在于GoF的那句話中的“實現”該怎么去理解:“實現”特別是和“抽象”放在一起的時候我們“默認”的理解是“實現”就是“抽象”的具體子類的實現,但是這里GoF所謂的“實現”的含義不是指抽象基類的具體子類對抽象基類中虛函數(接口)的實現,是和繼承結合在一起的。而這里的“實現”的含義指的是怎么去實現用戶的需求,并且指的是通過組合(委托)的方式實現的,因此這里的實現不是指的繼承基類、實現基類接口,而是指的是通過對象組合實現用戶的需求。
示例代碼1:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;//手機軟件
class HandsetSoft
{
public:virtual void Run() = 0;
};//游戲軟件
class HandsetGame : public HandsetSoft
{
public:virtual void Run(){cout<<"運行手機游戲"<<endl;}
};//通訊錄軟件
class HandSetAddressList : public HandsetSoft
{
public:virtual void Run(){cout<<"手機通訊錄"<<endl;}
};//手機品牌
class HandsetBrand
{
protected:HandsetSoft* m_soft;
public:void SetHandsetSoft(HandsetSoft* temp){m_soft = temp;}virtual void Run() = 0;
};//M品牌
class HandsetBrandM : public HandsetBrand
{
public:virtual void Run(){m_soft->Run();}
};//N品牌
class HandsetBrandN : public HandsetBrand
{
public:virtual void Run(){m_soft->Run();}
};//客戶端
int main()
{HandsetBrand* brand;brand = new HandsetBrandM();brand->SetHandsetSoft(new HandsetGame());brand->Run();brand->SetHandsetSoft(new HandSetAddressList());brand->Run();/* result:運行手機游戲手機通訊錄*/return 0;
}
示例代碼2:
abstraction.h:
#ifndef _ABSTRACTION_H_
#define _ABSTRACTION_H_class AbstractionImp;class Abstraction
{
public:virtual ~Abstraction();virtual void Operation() = 0;
protected:Abstraction();
private:
};class RefinedAbstraction : public Abstraction
{
public:RefinedAbstraction(AbstractionImp* imp);~RefinedAbstraction();void Operation();
protected:
private:AbstractionImp* _imp;
};#endif//_ABSTRACTION_H_
abstraction.cpp:
#include "abstraction.h"
#include "abstractionImp.h"#include <iostream>
using namespace std;Abstraction::Abstraction()
{}Abstraction::~Abstraction()
{}RefinedAbstraction::RefinedAbstraction(AbstractionImp* imp)
{_imp = imp;
}RefinedAbstraction::~RefinedAbstraction()
{}void RefinedAbstraction::Operation()
{_imp->Operation();
}
abstractionImp.h:
#ifndef _ABSTRACTIONIMP_H_
#define _ABSTRACTIONIMP_H_class AbstractionImp
{
public:virtual ~AbstractionImp();virtual void Operation() = 0;
protected:AbstractionImp();
private:
};class ConcreteAbstractionImpA : public AbstractionImp
{
public:ConcreteAbstractionImpA();~ConcreteAbstractionImpA();virtual void Operation();
protected:
private:
};class ConcreteAbstractionImpB : public AbstractionImp
{
public:ConcreteAbstractionImpB();~ConcreteAbstractionImpB();virtual void Operation();
protected:
private:
};#endif //_ABSTRACTIONIMP_H_
abstractionImp.cpp:
#include "abstractionImp.h"
#include <iostream>
using namespace std;AbstractionImp::AbstractionImp()
{}AbstractionImp::~AbstractionImp()
{}void AbstractionImp::Operation()
{cout<<"AbstractionImp .... imp ..."<<endl;
}ConcreteAbstractionImpA::ConcreteAbstractionImpA()
{}ConcreteAbstractionImpA::~ConcreteAbstractionImpA()
{}void ConcreteAbstractionImpA::Operation()
{cout<<"ConcreteAbstractionImpA ...."<<endl;
}ConcreteAbstractionImpB::ConcreteAbstractionImpB()
{}ConcreteAbstractionImpB::~ConcreteAbstractionImpB()
{}void ConcreteAbstractionImpB::Operation()
{cout<<"ConcreteAbstractionImpB ...."<<endl;
}
main.cpp:
#include "abstraction.h"
#include "abstractionImp.h"#include <iostream>
using namespace std;int main()
{AbstractionImp* imp = new ConcreteAbstractionImpA();Abstraction* abs = new RefinedAbstraction(imp);abs->Operation();/* result:ConcreteAbstractionImpA ....*/return 0;
}
橋接模式結構圖:
參考文獻:
1、《大話設計模式C++》
2、《設計模式精解----GoF23種設計模式解析》
3、《設計模式----可復用面向對象軟件的基礎》
?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的设计模式之桥接模式(Bridge)摘录的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 设计模式之原型模式(Prototype)
- 下一篇: 结构体中最后一个成员为[0]或[1]长度