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24种设计模式--桥梁模式【Bridge Pattern】

  今天我要说说我自己,梦想中的我自己,我身价过亿,有两个大公司,一个是房地产公司,一个是服装制造业,这两个公司都很赚钱,天天帮我在累加财富,其实是什么公司我倒是不关心,我关心的是是不是在赚钱,赚了多少,我先用类图表示一下我这两个公司:

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  类图很简单,声明了一个 Corp 抽象类,定义一个公司的抽象模型,公司首先要是赚钱的,不赚钱谁开公司,做义务或善举那也是有背后利益支撑的,我还是赞这句话“天下熙熙,皆为利来;天下壤壤,皆为利往”,那我们先看 Corp 类的源代码:

 

 1 package com.pattern.bridge; 2  3 /** 4  * 定义一个公司的抽象类 5  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 6  * 7  */ 8 public abstract class Corp { 9     10     /**11      * 是公司就应该有生产吧,甭管是什么软件公司还是制造业公司12      * 那每个公司生产的东西都不一样,所以由实现类来完成13      */14     protected abstract void produce();15     16     /**17      * 有产品了,那肯定要销售呀,不销售你公司怎么生存18      */19     protected abstract void sell();20     21     /**22      * 公司是干什么的?赚钱的23      */24     protected void makeMoney(){25         26         //每个公司都是一样,先生产27         this.produce();28         29         //然后销售30         this.sell();31         32     }33     34 }

  合适的方法存在合适的类中,这个基本上是每本 Java 基础书上都会讲的,但是到实际的项目中应用的时候就不是这么回事儿了,正常的很。我们继续看两个实现类如何实现的,先看 HouseCorp 类,这个是我最赚钱的公司:

 1 package com.pattern.bridge; 2  3 /** 4  * 房地产公司,按照翻译来说应该叫realty corp,这个是比较准确的翻译 5  * 但是我问你房地产公司翻译成英文,你第一反应是什么?对嘛还是house corp 6  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 7  * 8  */ 9 public class HouseCorp extends Corp {10 11     // 房地产公司就是盖房子12     protected void produce() {13             System.out.println("房地产公司盖房子...");14     }15 16     // 房地产卖房子,自己住那可不赚钱17     protected void sell() {18             System.out.println("房地产公司出售房子...");19     }20     21     // 房地产公司很High了,赚钱,计算利润22     public void makeMoney(){23             super.makeMoney();24             System.out.println("房地产公司赚大钱了...");25     }26     27 }28 29 然后看服装公司,虽然不景气,但好歹也是赚钱的:30 31 package com.pattern.bridge;32 33 /**34  * 服装公司,这个行当现在不怎么样35  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/36  *37  */38 public class ClothesCorp extends Corp {39     40     // 服装公司生成的就是衣服了41     protected void produce() {42             System.out.println("服装公司生产衣服...");43     }44 45     // 服装公司做服装,可只卖服装,不买穿衣服的模特46     protected void sell() {47             System.out.println("服装公司出售衣服...");48     }49     50     // 服装公司不景气,但怎么说也是赚钱行业耶51     public void makeMoney(){52             super.makeMoney();53             System.out.println("服装公司赚小钱...");54     }55     56 }

  两个公司都有了,那肯定有人会关心两个公司的运营情况呀,我自己怎么也要知道它是生产什么的,赚多少钱吧,那看看这个 Client.java 是什么样子的:

 1 package com.pattern.bridge; 2  3 /** 4  * 我要关心我自己的公司了 5  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 6  * 7  */ 8 public class Client { 9     10     public static void main2(String[] args) {11            System.out.println("------房地产公司是这个样子运行的------");12            // 先找到我的公司13            HouseCorp houseCorp = new HouseCorp();14            // 看我怎么挣钱15            houseCorp.makeMoney();16            System.out.println("\n");17 18            System.out.println("------服装公司是这样运行的------");19            ClothesCorp clothesCorp = new ClothesCorp();20            clothesCorp.makeMoney();21     }22     23 }

  上述代码完全可以描述我现在的公司,但是你要知道万物都是运动的,你要用运动的眼光看问题,我公司也会发展,终于在有一天我觉得赚钱速度太慢,于是我上下疏通,左右打关系,终于开辟了一条赚钱的康庄大道:生产山寨产品,什么产品呢?就是市场上什么牌子的东西火爆我生产什么牌子的东西,甭管是打火机还是电脑,只要它火爆,我就生产,赚过了高峰期就换个产品,打一枪换一个牌子,不承担售后成本、也不担心销路问题,我只有正品的十分之一的价格,你买不买?哈哈,赚钱呀!

   企业的方向定下来了,通过调查,市场上前段时间比较火爆的是苹果 iPod,那咱就生产这个,把服装厂该成 iPod 生产厂,看类图的变化:

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   好,我的企业改头换面了,开始生产 iPod 产品了,看我 IPodCorp 类的实现:

 

 1 package com.pattern.bridge; 2  3 /** 4  * 我是山寨老大,你流行啥我生产啥 5  * 现在流行ipod 6  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 7  * 8  */ 9 public class IPodCorp extends Corp {10 11     // 我开始生产iPod了12     protected void produce() {13         System.out.println("我生产iPod...");14     }15 16     // 山寨的iPod很畅销,便宜呀17     protected void sell() {18         System.out.println("iPod畅销...");19     }20     21     public void makeMoney(){22         super.makeMoney();23         System.out.println("我赚钱呀...");24     }25     26 }27 28 这个厂子修改完毕了,我这个董事长还要去看看到底生产什么的,看这个 Client.java 程序:29 30 package com.pattern.bridge;31 32 /**33  * 我要关心我自己的公司了34  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/35  *36  */37 public class Client {38     39     public static void main2(String[] args) {40         System.out.println("------房地产公司是这个样子运行的------");41         // 先找到我的公司42         HouseCorp houseCorp = new HouseCorp();43         // 看我怎么挣钱44         houseCorp.makeMoney();45         System.out.println("\n");46         47         System.out.println("------山寨公司是这样运行的------");48         IPodCorp iPodCorp = new IPodCorp();49         iPodCorp.makeMoney();50     }51     52 }

  确实,只用修改了几句话,我的服装厂就开始变成山寨 iPod 生产车间,然后就看我的财富在积累,你想呀山寨的东西不需要特别的销售渠道,不需要维修成本,不承担广告成本,但是我也有犯愁的时候,我这是个山寨工厂,要及时的生产出市场上流行产品,转型要快,要灵活,今天从生产 iPod转为生产MP4, 明天再转为生产上网本,这个都需要灵活的变化,不要限制的太死,那问题来了,每次我的厂房,我的工人,我的设备都在,不可能每次我换个山寨产品我的厂子就彻底不要了,这不行,成本忒高了点,那怎么办?

  这样设计:

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  Corp 类和 Product 类建立一个关联关系,可以彻底解决我以后山寨公司生产产品的问题,看程序说话,先看 Product 抽象类:

 1 package com.pattern.bridge.implementor; 2  3 /** 4  * 这是我整个集团公司的产品类 5  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 6  * 7  */ 8 public abstract class Product { 9     10     //甭管是什么产品它总要是能被生产出来11     public abstract void beProducted();12     13     // 生产出来的东西,一定要销售出去,否则亏本呀14     public abstract void beSelled();15     16 }17 18 简单,忒简单了,看 House 产品类:19 20 package com.pattern.bridge.implementor;21 22 23 /**24  * 这是我集团公司盖的房子25  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/26  *27  */28 public class House extends Product {29 30     // 豆腐渣就豆腐渣呗,好歹也是个房子31     public void beProducted() {32         System.out.println("生产出的房子是这个样子的...");33     }34 35     // 虽然是豆腐渣,也是能够销售出去的36     public void beSelled() {37         System.out.println("生产出的房子卖出去了...");38     }39 40 }41 42 不多说,看 Clothes 产品类:43 44 package com.pattern.bridge.implementor;45 46 /**47  * 我集团公司生产的衣服48  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/49  *50  */51 public class Clothes extends Product {52 53     public void beProducted() {54         System.out.println("生产出的衣服是这个样子的...");55     }56 57     public void beSelled() {58         System.out.println("生产出的衣服卖出去了...");59     }60 61 }62 63 下面是 iPod 产品类:64 65 package com.pattern.bridge.implementor;66 67 /**68  * 生产iPod了69  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/70  *71  */72 public class IPod extends Product {73 74     public void beProducted() {75         System.out.println("生产出的iPod是这个样子的...");76     }77 78     public void beSelled() {79         System.out.println("生产出的iPod卖出去了...");80     }81 82 }

  产品类是有了,那我们再看 Corp 抽象类:

 1 package com.pattern.bridge.abstraction; 2  3 import com.pattern.bridge.implementor.Product; 4  5 /** 6  * 定义一个公司的抽象类 7  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 8  * 9  */10 public abstract class Corp {11     12     // 定义一个产品对象, 抽象的了,不知道具体是什么产品13     private Product product;14     15     // 构造函数,由子类定义传递具体的产品进来16     public Corp(Product product){17         this.product = product;18     }19     20     // 公司是干什么的?赚钱的呀21     public void makeMoney(){22         23         // 每个公司都是一样,先生产24         this.product.beProducted();25         26         // 然后销售27         this.product.beSelled();28         29     }30     31 }

  这里多了个有参构造,其目的是要继承的子类都必选重写自己的有参构造函数,把产品类传递进来,再看子类 HouseCorp 的实现:

 1 package com.pattern.bridge.abstraction; 2  3 import com.pattern.bridge.implementor.House; 4  5 /** 6  * 房地产公司,按照翻译来说应该叫realty corp,这个是比较准确的翻译 7  * 但是我问你房地产公司翻译成英文,你第一反应什么?对吗还是house corp! 8  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 9  *10  */11 public class HouseCorp extends Corp {12     13     // 定义传递一个House产品进来14     public HouseCorp(House house) {15         super(house);16     }17 18     // 房地产公司很High了,赚钱,计算利润19     protected void produce() {20         super.makeMoney();21         System.out.println("房地产公司赚大钱了...");22     }23 24     protected void sell() {25         System.out.println("销售房子了...");26     }27 28 }29 30 理解上没有多少难度,不多说,继续看山寨公司的实现:31 32 package com.pattern.bridge.abstraction;33 34 import com.pattern.bridge.implementor.Product;35 36 /**37  * 我是山寨老大,你流行啥我就生产啥38  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/39  *40  */41 public class ShanZhaiCorp extends Corp {42 43     // 产什么产品,不知道,等被调用了才知道44     public ShanZhaiCorp(Product product) {45         super(product);46     }47     48                   // 狂赚钱49     public void makeMoney(){50         super.makeMoney();51         System.out.println("我赚钱呀...");52     }53 }

  HouseCorp 类和 ShanZhaiCorp 类的区别是在有参构造的参数类型上, HouseCorp 类比较明确,我就是只要 House 类,所以直接定义传递进来的必须是 House 类, 一个类尽可能少的承担职责,那方法也是一样,既然 HouseCorp 类已经非常明确只生产 House 产品,那为什么不定义成 House 类型呢?ShanZhaiCorp 就不同了,它是确定不了生产什么类型。

  好了,两大对应的阵营都已经产生了,那我们再看 Client 程序:

 

 1 package com.pattern.bridge.abstraction; 2  3 import com.pattern.bridge.implementor.House; 4 import com.pattern.bridge.implementor.IPod; 5  6 /** 7  * 我要关心我自己的公司了 8  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/ 9  *10  */11 public class Client {12     13     public static void main(String[] args) {14         House house = new House();15         System.out.println("-----房地产公司是这个样子运行的-----");16         // 先找到我的公司17         HouseCorp houseCorp = new HouseCorp(house);18         // 看我怎么挣钱19         houseCorp.makeMoney();20         System.out.println("\n");21         22         // 山寨公司生产的产品很多,不过我只要制定的产品就成了23         System.out.println("-----山寨公司是这样子运行的-----");24         ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new IPod());25         shanZhaiCorp.makeMoney();26     }27     28 }29 30 这个山寨公司的前身是生产衣服的,那我现在要修改一下,生产 iPod,看如下的变化:31 32 package com.pattern.bridge.abstraction;33 34 import com.pattern.bridge.implementor.House;35 import com.pattern.bridge.implementor.IPod;36 37 /**38  * 我要关心我自己的公司了39  * @author http://www.cnblogs.com/initial-road/40  *41  */42 public class Client {43     44     public static void main(String[] args) {45         House house = new House();46         System.out.println("-----房地产公司是这个样子运行的-----");47         // 先找到我的公司48         HouseCorp houseCorp = new HouseCorp(house);49         // 看我怎么挣钱50         houseCorp.makeMoney();51         System.out.println("\n");52         53         // 山寨公司生产的产品很多,不过我只要制定的产品就成了54         System.out.println("-----山寨公司是这样子运行的-----");55 //        ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new Clothes());56         ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new IPod());57         shanZhaiCorp.makeMoney();58     }59     60 }

   看代码上注释的一行代码,就修改了这一句代码就完成了生产产品的转换。那我们深入的思考一下,既然万物都是运动的,我现在只有房地产公司和山寨公司,那以后我会不会增加一些其他的公司呢?或者房地产公司会不会对业务进行细化,比如分为公寓房公司,别墅公司,以及商业房公司等等呢?那我告诉你,会的,绝对的会的,但是你发觉没,这种变化对我们上面的类图没有大的修改,充其量是扩展,你看呀:

  增加公司,你要么继承 Corp 类,要么继承 HouseCorp 或 ShanZhaiCorp,不用再修改原有的类了;增加产品,继承 Product 类,或者继承 House类,你要把房子分为公寓住房、别墅、商业用房等等;你都是在扩展,唯一你要修改的就是 Client 类,你类都增加了哪能不修改调用呢,也就是说 Corp 类和 Product 类都可以自由的扩展,而不会对整个用产生太的变更,这就是桥梁模式。

  为什么叫桥梁模式?我们看一下桥梁模式的通用类图:

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  看到中间那根带箭头的线了吗?是不是类似一个桥,连接了两个类?所以就叫桥梁模式。我们再把桥梁模式的几个概念熟悉一下,大家有没有注意到我把 Corp 类以及它的两个实现类放到了 Abstraction 包中,把 House以及相关的三个实现类放到了 Implementor 包中,这两个包分别对应了桥梁模式的业务抽象角(Abstraction)和业务实现角色(Implementor),这两个角色我估计没几个人能说的明白,特别是看了“四人帮”的书或者是那本非常有名的、比砖头还要厚的书,你会越看越糊涂,忒专业化,有点像看政府的红头文件,什么都说了,可好像又什么都没有说。这两个角色大家只要记住一句话就成:业务抽象角色引用业务实现角色,或者说业务抽象角色的部分实现是由业务实现角色完成的,很简单,别想那么复杂了。

  桥梁模式的优点就是类间解耦,我们上面已经提到,两个角色都可以自己的扩展下去,不会相互影响,这个也符合 OCP 原则。

   今天说到桥梁模式,那就多扯几句,大家对类的继承有什么看法吗?继承的优点有很多,可以把公共的方法或属性抽取,父类封装共性,子类实现特性,这是继承的基本功能,缺点有没有?有,强关联关系,父类有个方法,你子类也必须有这个方法,是不可选择的,那这会带来扩展性的问题,我举个简单的例子来说明这个问题:Father 类有一个方法A, Son 继承了这个方法,然后GrandSon 也继承了这个方法,问题是突然有一天Son要重写父类的这个方法,他敢做吗?绝对不敢! GrandSon 可是要用从Father 继承过来的方法A,你修改了,那就要修改Son 和GrandSon 之间的关系,那这个风险就大了去。

  今天讲的这个桥梁模式就是这一问题的解决方法,桥梁模式描述了类间弱关联关系,还说上面的那个例子,Fater 类完全可以把可能会变化的方法放出去, Son 子类要有这个方法很简单,桥梁搭过去,获得这个方法,GrandSon 也一样,即使你Son 子类不想使用这个方法了,也没关系,对GrandSon 不产生影响,他不是从你Son 中继承来的方法!

  继承不能说它不好,非常好,但是有缺点的,我们可以扬长避短,对于比较明确不发生变化的,则通过继承来完成,若不能确定是否会发生变化的,那就认为是会发生变化,则通过桥梁模式来解决,这才是一个完美的世界。

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