结构型设计模式之桥接模式【设计模式系列】

系列文章目录

C++技能系列
Linux通信架构系列
C++高性能优化编程系列
深入理解软件架构设计系列
高级C++并发线程编程
设计模式系列

期待你的关注哦！！！
在这里插入图片描述

现在的一切都是为将来的梦想编织翅膀，让梦想在现实中展翅高飞。
Now everything is for the future of dream weaving wings, let the dream fly in reality.

结构型设计模式之桥接模式

  • 系列文章目录
  • 一、桥接模式介绍
  • 二、桥接模式优缺点
    • 2.1 优点
    • 2.2 缺点
  • 三、桥接模式使用场景
  • 四、桥接模式实现
  • 五、桥接模式应用实例

一、桥接模式介绍

⚠️ 意图：
“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。

⚠️ 主要解决：
在有多种可能会变化的情况下，用继承会造成类爆炸问题，扩展起来不灵活。

⚠️ 何时使用：
实现系统可能有多个角度分类，每一种角度都可能变化。

⚠️ 如何解决：
把这种多角度分类分离出来，让它们独立变化，减少它们之间耦合。将继承关系简化为组合关系。

桥接模式中的实现不是指抽象基类的具体子类对抽象基类中虚函数（接口）的实现，是指怎么去实现用户的需求。即在Implement具体类中实现Abstraction的接口功能，并且是通过组合（委托）的方式实现的，因此桥接模式中实现不是指的继承基类、实现基类接口，而是指的是通过对象组合实现用户的需求。
在这里插入图片描述

图1_1 桥接模式类图

桥接模式将继承关系转换为组合关系，从而降低了系统间的耦合，减少了代码编写量。使用组合（委托）的方式将抽象和实现彻底地解耦，好处是抽象和实现可以分别独立地变化，系统的耦合性也得到了很好的降低。

将抽象部分与它的实现部分分离，使得它们可以独立地变化。抽象Abstraction与实现Implement分离，抽象部分Abstraction可以变化，如new RefinedAbstractionA(imp)、new RefinedAbstractionB(imp)；实现部分Implement也可以独立变化，如new ConcreteImplementA()、new ConcreteImplementB()。

二、桥接模式优缺点

2.1 优点

  • 分离接口及其实现部分 。一个实现未必不变地绑定在一个接口上。抽象类的实现可以在运行时刻进行配置，一个对象甚至可以在运行时刻改变它的实现。将Abstraction与Implement分离有助于降低对实现部分编译时刻的依赖性，当改变一个实现类时，并不需要重新编译Abstraction类和它的客户程序。为了保证一个类库的不同版本之间的二进制兼容性，一定要有这个性质。另外，接口与实现分离有助于分层，从而产生更好的结构化系统，系统的高层部分仅需知道Abstraction和Implement即可。

  • 提高可扩充性 。可以独立地对Abstraction和Implement层次结构进行扩充。

  • 实现细节对客户透明 。可以对客户隐藏实现细节，例如共享Implement对象以及相应的引用计数机制。

  • 将可以共享的变化部分，抽离出来，减少了代码的重复信息。

  • 对象的具体实现可以更加灵活，可以满足多个因素变化的要求。

2.2 缺点

  • 桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计与编程。

  • 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性。

  • 客户必须知道选择哪一种类型的实现

三、桥接模式使用场景

  • 当一个对象有多个变化因素的时候，考虑依赖于抽象的实现，而不是具体的实现。如手机品牌有2种变化因素，一个是品牌，一个是功能。

  • 当多个变化因素在多个对象间共享时，考虑将变化的部分抽象出来再聚合或组合进来。

  • 当考虑一个对象的多个变化因素可以动态变化的时候，考虑使用桥接模式，如手机的手机品牌是变化的，手机的功能也是变化的，所以将每个可变化的因数分离出来，独立的变化。

  • 抽象工厂模式可以用来创建和配置一个特定的桥接模式。

  • 适配器模式用来帮助无关的类协同工作，通常在系统设计完成后才会被使用。然而，桥接模式则是在系统开始时就被使用，使得抽象接口和实现部分可以独立进行改变。

  • 桥接模式和装饰模式在一定程度上都是为了减少子类的数目，避免出现复杂的继承关系，但解决的方法却各有不同。装饰模式把子类中比基类中多出来的部分放到单独的类里面，以适应新功能增加的需要，当把描述新功能的类封装到基类的对象里面时，就得到所需要的子类对象，描述新功能的类通过组合可以实现很多的功能组合。 桥接模式则把原来的基类的实现化细节抽象出来，在构造到一个实现化的结构中，然后再把原来的基类改造成一个抽象化的等级结构，就可以实现系统在多个维度上的独立变化 。

四、桥接模式实现

Abstraction抽象基类：

#ifndef BRIDGE_ABSTRACTION_H
#define BRIDGE_ABSTRACTION_H

#include "Implement.h"

//抽象基类
class Abstraction {
public:
    //需要实现的接口
    virtual void Request() = 0;

protected:
    explicit Abstraction(Implement* imp):implement_(imp) {}

protected:
    Implement *implement_;
};

#endif //BRIDGE_ABSTRACTION_H

RefinedbstractionA具体类：

#ifndef BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONA_H
#define BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONA_H

#include <iostream>
#include "Abstraction.h"
#include "Implement.h"

using namespace std;

class RefinedbstractionA : public Abstraction{
public:
    explicit RefinedbstractionA(Implement* imp) : Abstraction(imp){}
    ~RefinedbstractionA() = default;
    void Request() override  {
        cout <<  "RefinedbstractionA::Request" << endl;
        //调用实现部分
        implement_->OperationImpl();
    }
};


#endif //BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONA_H

RefinedbstractionB具体类：

#ifndef BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONB_H
#define BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONB_H

#include <iostream>
#include "Abstraction.h"
#include "Implement.h"

using namespace std;

class RefinedbstractionB : public Abstraction{
public:
    explicit RefinedbstractionB(Implement* imp) : Abstraction(imp){}
    ~RefinedbstractionB() = default;
    void Request() override  {
        cout <<  "RefinedbstractionB::Request" << endl;
        //调用实现部分
        implement_->OperationImpl();
    }
};

#endif //BRIDGE_REFINEDBSTRACTIONB_H

Implement抽象实现类：

#ifndef BRIDGE_IMPLEMENT_H
#define BRIDGE_IMPLEMENT_H

//抽象实现类
class Implement {
protected:
    Implement() = default;
    ~Implement() = default;

public:
    virtual void OperationImpl() = 0;
};


#endif //BRIDGE_IMPLEMENT_H

ConcreteImplementA具体实现类：

#ifndef BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTA_H
#define BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTA_H

#include <iostream>
#include "Implement.h"

using namespace std;
//具体实现类
class ConcreteImplementA : public Implement{
public:
    ConcreteImplementA() = default;
    ~ConcreteImplementA() = default;
    //具体实现的功能函数
    void OperationImpl() override{
        cout <<  "ConcreteImplementA::OperationImpl" << endl;
    }
};


#endif //BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTA_H

ConcreteImplementB具体实现类：

#ifndef BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTB_H
#define BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTB_H


#include <iostream>
#include "Implement.h"

using namespace std;
//具体实现类
class ConcreteImplementB : public Implement{
public:
    ConcreteImplementB() = default;
    ~ConcreteImplementB() = default;
    //具体实现的功能函数
    void OperationImpl() override{
        cout <<  "ConcreteImplementB::OperationImpl" << endl;
    }
};


#endif //BRIDGE_CONCRETEIMPLEMENTB_H

BridgeMain使用类：

#include <iostream>
#include "Abstraction.h"
#include "Implement.h"
#include "ConcreteImplementA.h"
#include "ConcreteImplementB.h"
#include "RefinedbstractionA.h"
#include "RefinedbstractionB.h"


int main() {

    Implement* imp = new ConcreteImplementA();
    Abstraction* abs = new RefinedbstractionA(imp);
    abs->Request();

    Implement* imp1 = new ConcreteImplementB();
    Abstraction* abs1 = new RefinedbstractionB(imp1);
    abs1->Request();


    return 0;
}

将抽象部分与实现部分分离：实现系统可能有多角度（维度）分类，每一种分类都可能变化，把多种角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。

在发现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，要考虑用桥接模式。

组合/聚合复用原则：尽量使用组合/聚合，不要使用类继承。

优先使用对象的组合/聚合将有助于保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。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。

五、桥接模式应用实例

电脑品牌和操作系统是两个概念，不同的品牌的电脑可以安装相同或不同的操作系统，两者都具有很大的变动性。如果单独以电脑品牌或操作系统为基类来进行继承扩展的话，会使类的数目剧增并且耦合性很高，如果更改电脑品牌或增加操作系统类型都会增加很多的变动。

将两者抽象出来两个基类分别是Computer和OS，在Computer类中聚合一个OS对象的基类将解决电脑品牌和操作系统扩展混乱的问题，两者的扩展就相对灵活，剪短了两者的必要联系。

Computer接口：

#ifndef COMPUTER_H
#define COMPUTER_H
 
class OS;
class Computer
{
public:
    virtual void installOS(OS* os) = 0;
};
 
#endif // COMPUTER_H

AppleComputer具体实现：

#ifndef APPLECOMPUTER_H
#define APPLECOMPUTER_H
#include "Computer.h"
#include "OS.h"
 
class AppleComputer : public Computer
{
public:
    virtual void installOS(OS* os)
    {
        cout << "AppleComputer ";
        os->installOS_Imp();
    }
};
 
#endif // APPLECOMPUTER_H

ThinkPadComputer具体实现：

#ifndef THINKPADCOMPUTER_H
#define THINKPADCOMPUTER_H
#include "Computer.h"
#include "OS.h"
 
class ThinkPadComputer : public Computer
{
public:
    virtual void installOS(OS* os)
    {
        cout << "ThinkPadComputer ";
        os->installOS_Imp();
    }
};
 
#endif // THINKPADCOMPUTER_H

OS接口：

#ifndef OS_H
#define OS_H
#include <iostream>
using namespace std;
 
class OS
{
public:
    virtual void installOS_Imp() = 0;
};
 
#endif // OS_H

LinuxOS具体实现：

#ifndef LINUXOS_H
#define LINUXOS_H
#include "OS.h"
 
class LinuxOS : public OS
{
public:
    virtual void installOS_Imp()
    {
        cout << "has installed Linux OS" << endl;
    }
};
 
#endif // LINUXOS_H

WindowsOS具体实现：

#ifndef WINDOWSOS_H
#define WINDOWSOS_H
#include "OS.h"
 
class WindowsOS : public OS
{
public:
    virtual void installOS_Imp()
    {
        cout << "has installed Windows OS" << endl;
    }
};
 
#endif // WINDOWSOS_H

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/45112.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

【玩转Linux】标准io缓冲区的操作

【玩转Linux】标准io缓冲区的操作

(꒪ꇴ꒪ ),hello我是祐言博客主页&#xff1a;C语言基础,Linux基础,软件配置领域博主&#x1f30d;快上&#x1f698;&#xff0c;一起学习&#xff01;送给读者的一句鸡汤&#x1f914;&#xff1a;集中起来的意志可以击穿顽石!作者水平很有限&#xff0c;如果发现错误&#x…
阅读更多...
【前缀和】LeetCode 560. 和为k的字数组

【前缀和】LeetCode 560. 和为k的字数组

文章目录 题目描述方法1 暴力方法2 暴力优化方法3 前缀和方法4 前缀和优化 题目描述 力扣560题&#xff0c;链接&#xff1a;https://leetcode.cn/problems/subarray-sum-equals-k 方法1 暴力 暴力法&#xff0c;三重for循环&#xff0c;时间复杂度 O ( N 3 ) O(N^3) O(N3)&a…
阅读更多...
WebClient,HTTP Interface远程调用阿里云API

WebClient,HTTP Interface远程调用阿里云API

HTTP Interface Spring 允许我们通过定义接口的方式&#xff0c;给任意位置发送 http 请求&#xff0c;实现远程调用&#xff0c;可以用来简化 HTTP 远程访问。需要webflux场景才可 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId&…
阅读更多...
二十三种设计模式第十七篇--迭代子模式

二十三种设计模式第十七篇--迭代子模式

迭代子模式是一种行为型设计模式&#xff0c;它允许你按照特定方式访问一个集合对象的元素&#xff0c;而又不暴露该对象的内部结构。迭代子模式提供了一种统一的方式来遍历容器中的元素&#xff0c;而不需要关心容器的底层实现。 该模式包含以下几个关键角色&#xff1a; 迭…
阅读更多...
K8S初级入门系列之五-Pod的高级特性

K8S初级入门系列之五-Pod的高级特性

一、前言 前一篇我们了解了Pod的基本概念和操作&#xff0c;本篇我们继续研究Pod的一些高级特性&#xff0c;包括Pod的生命周期&#xff0c;pod探针&#xff0c;pod的调度等。 二、生命周期 1、Pod的生命周期 Pod的生命周期示意图如下&#xff1a; 挂起(Pending)&#xff0c…
阅读更多...
【node-1】node validation exception. bootstrap checks failed

【node-1】node validation exception. bootstrap checks failed

记录ElasticSearch 内存分配不足报错 背景做出的改变说在最后&#xff1a;最后访问es&#xff1a; 背景 从报错信息中看到&#xff0c;文件&#xff0c;虚拟内存的最大值太低&#xff0c;我们需要调整设置虚拟内存大小&#xff0c;以满足ElasticSearch 运行需求。 做出的改变 …
阅读更多...
剑指offer40.最小的k个数

剑指offer40.最小的k个数

简直不要太简单了这道题&#xff0c;先给数组排个序&#xff0c;然后输出前k个数就好了。我用的是快排&#xff0c;这是我的代码&#xff1a; class Solution {public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {int n arr.length;quickSort(arr, 0, n-1);int[] res new int…
阅读更多...
拆解雪花算法生成规则 | 京东物流技术团队

拆解雪花算法生成规则 | 京东物流技术团队

1 介绍 雪花算法&#xff08;Snowflake&#xff09;是一种生成分布式全局唯一 ID 的算法&#xff0c;生成的 ID 称为 Snowflake IDs 或 snowflakes。这种算法由 Twitter 创建&#xff0c;并用于推文的 ID。目前仓储平台生成 ID 是用的雪花算法修改后的版本。 雪花算法几个特性…
阅读更多...
在 vue3 中使用 ScrollReveal

在 vue3 中使用 ScrollReveal

文章目录 什么是 ScrollReveal安装使用介绍 什么是 ScrollReveal ScrollReveal 官网链接&#xff1a;https://scrollrevealjs.org/ ScrollReveal 是一个 JavaScript 库&#xff0c;用于在元素进入/离开视口时轻松实现动画效果。 先看个入门示例&#xff1a; ScrollReveal …
阅读更多...
[SSM]Spring IoC注解式开发

[SSM]Spring IoC注解式开发

目录 十二、Spring IoC注解式开发 12.1回顾注解 12.1.1自定义注解 12.1.2使用注解 12.1.3通过反射机制读取注解 12.2声明Bean的注解 12.3Spring注解的使用 12.4选择性实例化Bean 12.5负责注入的注解 12.5.1Value 12.5.2Autowired与Qualifier 12.5.3Resource 12.6全…
阅读更多...
【数据挖掘】使用 LSTM 进行时间和序列预测

【数据挖掘】使用 LSTM 进行时间和序列预测

一、说明 每天&#xff0c;人类在执行诸如过马路之类的任务时都会做出被动预测&#xff0c;他们估计汽车的速度和与汽车的距离&#xff0c;或者通过猜测球的速度并相应地定位手来接球。这些技能是通过经验和实践获得的。然而&#xff0c;由于涉及众多变量&#xff0c;预测天气或…
阅读更多...
【Linux命令200例】chown修改文件或目录的所有者

【Linux命令200例】chown修改文件或目录的所有者

&#x1f3c6;作者简介&#xff0c;黑夜开发者&#xff0c;全栈领域新星创作者✌&#xff0c;2023年6月csdn上海赛道top4。 &#x1f3c6;本文已收录于专栏&#xff1a;Linux命令大全。 &#x1f3c6;本专栏我们会通过具体的系统的命令讲解加上鲜活的实操案例对各个命令进行深入…
阅读更多...
iOS-持久化

iOS-持久化

目的 1.快速展示&#xff0c;提升体验 已经加载过的数据&#xff0c;用户下次查看时&#xff0c;不需要再次从网络&#xff08;磁盘&#xff09;加载&#xff0c;直接展示给用户 2.节省用户流量&#xff08;节省服务器资源&#xff09; 对于较大的资源数据进行缓存&#xf…
阅读更多...
MonoBehaviour 组件

MonoBehaviour 组件

MonoBehaviour 组件是指继承了 MonoBehaviour 类的脚本组件&#xff0c;可以附加到游戏对象上&#xff0c;用于控制游戏对象的行为和交互。 MonoBehaviour 类是 Unity 中的一个基类&#xff0c;提供了许多方法和事件&#xff0c;用于处理输入、渲染、碰撞、协程等操作。 Unity…
阅读更多...
vue项目启动npm run serve常见报错及解决办法

vue项目启动npm run serve常见报错及解决办法

报错1&#xff1a; 如图&#xff1a; 解决方法&#xff1a;重新安装core-js , npm i core-js 报错2&#xff1a; Syntax Error: EslintPluginImportResolveError: unable to load resolver “alias”. 解决方法&#xff1a;npm install eslint-import-resolver-alias -D 报…
阅读更多...
【数据结构和算法15】二叉树的实现

【数据结构和算法15】二叉树的实现

二叉树是这么一种树状结构&#xff1a;每个节点最多有两个孩子&#xff0c;左孩子和右孩子 重要的二叉树结构 完全二叉树&#xff08;complete binary tree&#xff09;是一种二叉树结构&#xff0c;除最后一层以外&#xff0c;每一层都必须填满&#xff0c;填充时要遵从先左后…
阅读更多...
配置SQL提示

配置SQL提示

问题描述 SpringBoot工程中&#xff1a;使用Select注入的时候没有提示 例如&#xff1a; 在正常情况下&#xff1a; 在没有配置SQL提示的时候&#xff1a; 原因分析&#xff1a; 没有进行SQL配置 解决方案&#xff1a; 选中Select注入中的SQL语句&#xff0c;使用IDEA中的快…
阅读更多...
自学网络安全（黑客）的误区

自学网络安全（黑客）的误区

前言 网络安全入门到底是先学编程还是先学计算机基础&#xff1f;这是一个争议比较大的问题&#xff0c;有的人会建议先学编程&#xff0c;而有的人会建议先学计算机基础&#xff0c;其实这都是要学的。而且这些对学习网络安全来说非常重要。 一、网络安全学习的误区 1.不要…
阅读更多...
Vite 4.4 正式版发布，全面拥抱 Lightning CSS

Vite 4.4 正式版发布，全面拥抱 Lightning CSS

一、什么是 Vite Vite 是由 Evan You 推出的下一代前端构建工具，是官方 Vue CLI 的替代品，速度非常快。Vite 利用原生 ESM 并使用 Rollup 处理开发和打包工作。 从功能上讲，它的工作方式类似于预配置的 webpack 和 webpack-dev-server，但在速度方面具有无可比拟的优势。 …
阅读更多...
elasticsearch报错问题

elasticsearch报错问题

标题1.报错问题 标题2.新建一个配置类 package cn.itcast.hotel.config;import org.apache.http.HttpHost; import org.apache.http.client.config.RequestConfig; import org.elasticsearch.client.RestClient; import org.elasticsearch.client.RestClientBuilder; import o…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023