手机软件何时统一--桥接模式-编程知识

1.1 凭什么你的游戏我不能玩

2007年苹果手机尚未出世，机操作系统多种多样（黑莓、塞班、Tizen等），互相封闭。而如今，存世的手机操作系统只剩下苹果OS和安卓，鸿蒙正在稳步进场。

1.2 紧耦合的程序演化

手机硬件软件和PC硬件软件，现在有一个N品牌的手机，它有一个小游戏，M品牌的手机，它有一个小游戏.

代码结构图

package code.chapter22.bridge1;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("**********************************************");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println();       HandsetBrandNGame game=new HandsetBrandNGame();game.run();HandsetGame game2 = new HandsetBrandMGame();game2.run();System.out.println();System.out.println("**********************************************");}
}// //手机品牌N的游戏
// class HandsetBrandNGame {
//     public void run(){
//         System.out.println("运行N品牌手机游戏");
//     }
// }//手机游戏类
class HandsetGame{public void run(){}
}//手机品牌M的游戏
class HandsetBrandMGame extends HandsetGame{public void run(){System.out.println("运行M品牌手机游戏");}
}
//手机品牌N的游戏
class HandsetBrandNGame extends HandsetGame{public void run(){System.out.println("运行N品牌手机游戏");}
}

如果我现在需要每个品牌都增加一个音乐播放功能，那就在每个品牌的下面增加一个子类。现在又来了一家新的手机品牌S,它也有游戏、通讯录、音乐播放器，那就增加手机品牌S类和三个下属功能子类，如果我需要增加“”输入法”功能、拍照功能，再增加L品牌X品牌呢？

上面好像也解决不了问题。

        "是呀，就像我刚开始学会用面向对象的继承时，感觉它既新颖又功能强大，所以只要可以用，就都用上继承。这就好比是'有了新锤子，所有的东西看上去都成了钉子。［DPE］'但事实上，很多情况用继承会带来麻烦。比如，对象的继承关系是在编译时就定义好了，所以无法在运行时改变从父类继承的实现。子类的实现与它的父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。当你需要复用子类时，如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性［DP］。"
        "是呀，我这样的继承结构，如果不断地增加新品牌或新功能，类会越来越多的。"
        "在面向对象设计中，我们还有一个很重要的设计原则，那就是合成／聚合复用原则。即优先使用对象合成／聚合，而不是类继承［DP］。

1.3 合成/聚合复用原则

        合成／聚合复用原则（CARP），尽量使用合成／聚合，尽量不要使用类继承。［J&DP］
        合成（Composition，也有翻译成组合）和聚合（Aggregation）都是关联的特殊种类。
        聚合表示一种弱的'拥有'关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成则是一种强的'拥有'关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样［DPE］。比方说，大雁有两个翅膀，翅膀与大雁是部分和整体的关系，并且它们的生命周期是相同的，于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物，所以每只大雁都是属于一个雁群，一个雁群可以有多只大雁，所以大雁和雁群是聚合关系。"

        "合成／聚合复用原则的好处是，优先使用对象的合成／聚合将有助于你保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物［DP］。就刚才的例子，你需要学会用对象的职责，而不是结构来考虑问题。其实答案就在之前我们聊到的手机与电脑的差别上。"
        "哦，我想想看，手机是不同的品牌公司，各自做自己的软件，就像我现在的设计一样，而PC却是硬件厂商做硬件，软件厂商做软件，组合起来才是可以用的机器。你是这个意思吗？"
        "很好，我很喜欢你提到的'组合'这个词，实际上，像'游戏''通讯录''MP3音乐播放'这些功能都是软件，如果我们可以让其分离与手机的耦合，那么就可以大大减少面对新需求时改动过大的不合理情况。"
        "好的好的，我想想怎么弄，你的意思其实就是应该有个'手机品牌'抽象类和'手机软件'抽象类，让不同的品牌和功能都分别继承于它们，这样要增加新的品牌或新的功能都不用影响其他类了。"
结构图

"还剩个问题，手机品牌和手机软件之间的关系呢？
"我觉得应该是手机品牌包含手机软件，但软件并不是品牌的一部分，所以它们之间是聚合关系。"
结构图

1.4 松耦合的程序

package code.chapter22.bridge2;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("**********************************************");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println();       HandsetBrand ab;ab = new HandsetBrandMAddressList();ab.run();ab = new HandsetBrandMGame();ab.run();ab = new HandsetBrandNAddressList();ab.run();ab = new HandsetBrandNGame();ab.run();System.out.println();System.out.println("**********************************************");}
}//手机品牌
class HandsetBrand{public void run(){}
}//手机品牌M
class HandsetBrandM extends HandsetBrand{}
//手机品牌N
class HandsetBrandN extends HandsetBrand{}//手机品牌M的游戏
class HandsetBrandMGame extends HandsetBrandM{public void run(){System.out.println("运行M品牌手机游戏");}
}
//手机品牌N的游戏
class HandsetBrandNGame extends HandsetBrandN{public void run(){System.out.println("运行N品牌手机游戏");}
}//手机品牌M的通讯录
class HandsetBrandMAddressList extends HandsetBrandM{public void run(){System.out.println("运行M品牌手机通讯录");}
}
//手机品牌N的通讯录
class HandsetBrandNAddressList extends HandsetBrandN{public void run(){System.out.println("运行N品牌手机通讯录");}
}

"是呀，现在如果要增加一个功能，比如手机音乐播放功能，那么只要增加这个类就行了。不会影响其他任何类。类的个数增加也只是一个。"
"如果是要增加S品牌，只需要增加一个品牌子类就可以了。个数也是一个，不会影响其他类的改动。"

package code.chapter22.bridge3;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("**********************************************");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println();       HandsetBrand ab;ab = new HandsetBrandM();ab.setHandsetSoft(new HandsetGame());ab.run();ab.setHandsetSoft(new HandsetAddressList());ab.run();HandsetBrand ab2;ab2 = new HandsetBrandN();ab2.setHandsetSoft(new HandsetGame());ab2.run();ab2.setHandsetSoft(new HandsetAddressList());ab2.run();//向扩展开放，增加的功能HandsetBrand ab3;ab3 = new HandsetBrandS();ab3.setHandsetSoft(new HandsetMusicPlay());ab3.run();System.out.println();System.out.println("**********************************************");}
}//手机软件
abstract class HandsetSoft{//运行public abstract void run();
}//手机游戏
class HandsetGame extends HandsetSoft{public void run(){System.out.println("手机游戏");}
}//手机通讯录
class HandsetAddressList extends HandsetSoft{public void run(){System.out.println("通讯录");}
}//手机品牌
abstract class HandsetBrand{protected HandsetSoft soft;//设置手机软件public void setHandsetSoft(HandsetSoft soft){this.soft=soft;}//运行public abstract void run();
}//手机品牌M
class HandsetBrandM extends HandsetBrand{public void run(){System.out.print("品牌M");soft.run();}
}
//手机品牌N
class HandsetBrandN extends HandsetBrand{public void run(){System.out.print("品牌N");soft.run();}
}//手机音乐播放
class HandsetMusicPlay extends HandsetSoft{public void run(){System.out.print("音乐播放");}
}//手机品牌S
class HandsetBrandS extends HandsetBrand{public void run(){System.out.print("品牌S");soft.run();}
}

        "这显然也符合了我们之前的一个什么设计原则？"
        "开放-封闭原则。这样的设计显然不会修改原来的代码，而只是扩展类就行了。但今天我感受最深的是合成／聚合复用原则，也就是优先使用对象的合成或聚合，而不是类继承。聚合的魅力无限呀。相比，继承的确很容易造成不必要的麻烦。"
        "盲目使用继承当然就会造成麻烦，而其本质原因主要是什么？"
        "我想应该是，继承是一种强耦合的结构。父类变，子类就必须要变。"
        "OK，所以我们在用继承时，一定要在是'is-a'的关系时再考虑使用，而不是任何时候都去使用。"

        "哈，当然，你看看刚才画的那幅图，两个抽象类之间有什么？像什么？"
        "有一个聚合线，哈，像一座桥。"
        "好，说得好，这个设计模式就叫作'桥接模式'。"

1.5 桥接模式

桥接模式（Bridge），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。［DP］
"这里需要理解一下，什么叫抽象与它的实现分离，这并不是说，让抽象类与其派生类分离，因为这没有任何意义。实现指的是抽象类和它的派生类用来实现自己的对象［DPE］。就刚才的例子而言，就是让'手机'既可以按照品牌来分类，也可以按照功能来分类。"
按品牌分类实现结构图

按软件分类实现结构图

"由于实现方式有多种，桥接模式的核心意图是把这些实现独立出来，让它们各自变化。这就使得每种实现的变化不会影响其他实现，从而达到应对变化的目的。"

1.6 桥接模式基本代码

桥接模式（Bridge）结构图

package code.chapter22.bridge0;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("**********************************************");       System.out.println("《大话设计模式》代码样例");System.out.println();       Abstraction ab;ab = new RefinedAbstraction();ab.setImplementor(new ConcreteImplementorA());ab.operation();ab.setImplementor(new ConcreteImplementorB());ab.operation();System.out.println();System.out.println("**********************************************");}
}abstract class Implementor{public abstract void operation();
}class ConcreteImplementorA extends Implementor{public void operation(){System.out.println("具体实现A的方法执行");}
}class ConcreteImplementorB extends Implementor{public void operation(){System.out.println("具体实现B的方法执行");}
}abstract class Abstraction{protected Implementor implementor;public void setImplementor(Implementor implementor){this.implementor = implementor;}public abstract void operation();
}class RefinedAbstraction extends Abstraction{public void operation(){System.out.print("具体的Abstraction");implementor.operation();}
}

Implementor类：
ConcreteImplementorA和ConcreteImplementorB等派生类：Abstraction类：
RefinedAbstraction类：

"我觉得桥接模式所说的'将抽象部分与它的实现部分分离'，还是不好理解，我的理解就是实现系统可能有多角度分类，每一种分类都有可能变化，那么就把这种多角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。"也就是说，在发现我们需要多角度去分类实现对象，而只用继承会造成大量的类增加，不能满足开放-封闭原则时，就应该要考虑用桥接模式了。