本文實(shí)例講述了PHP設(shè)計(jì)模式:橋連模式Bridge。分享給大家供大家參考,具體如下:
1. 概述
在軟件系統(tǒng)中,某些類型由于自身的邏輯,它具有兩個(gè)或多個(gè)維度的變化,那么如何應(yīng)對(duì)這種“多維度的變化”?如何利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來(lái)使得該類型能夠輕松的沿著多個(gè)方向進(jìn)行變化,而又不引入額外的復(fù)雜度?
例子1:設(shè)想如果要繪制矩形、圓形、橢圓、正方形,我們至少需要4個(gè)形狀類,但是如果繪制的圖形需要具有不同的顏色,如紅色、綠色、藍(lán)色等,此時(shí)至少有如下兩種設(shè)計(jì)方案:
•第一種設(shè)計(jì)方案是為每一種形狀都提供一套各種顏色的版本。
•第二種設(shè)計(jì)方案是根據(jù)實(shí)際需要對(duì)形狀和顏色進(jìn)行組合。
方案1:

方案2:

對(duì)于有兩個(gè)變化維度(即兩個(gè)變化的原因)的系統(tǒng),采用方案二來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)系統(tǒng)中類的個(gè)數(shù)更少,且系統(tǒng)擴(kuò)展更為方便。設(shè)計(jì)方案二即是橋接模式的應(yīng)用。橋接模式將繼承關(guān)系轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而降低了類與類之間的耦合,減少了代碼編寫量。
例子2:一個(gè)普通的開(kāi)關(guān)控制的電燈、電風(fēng)扇等等,都是橋接的例子。開(kāi)關(guān)的目的是將設(shè)備打開(kāi)或關(guān)閉。實(shí)際的開(kāi)關(guān)可以是簡(jiǎn)單的雙刀拉鏈開(kāi)關(guān),也可以是調(diào)光開(kāi)關(guān)。

2. 問(wèn)題
如何應(yīng)對(duì)這種“多維度的變化”?如何利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來(lái)使得該類型能夠輕松的沿著多個(gè)方向進(jìn)行變化,而又不引入額外的復(fù)雜度?
3. 解決方案
橋連模式:將抽象部分與實(shí)現(xiàn)部分分離,使它們都可以獨(dú)立的變化。它是一種結(jié)構(gòu)性模式,又稱柄體(Handle and body)模式或者接口(Interface)模式。 當(dāng)一個(gè)抽象可能有多個(gè)實(shí)現(xiàn)時(shí),通常用繼承來(lái)協(xié)調(diào)他們。抽象類的定義對(duì)該抽象的接口。而具體的子類則用不同的方式加以實(shí)現(xiàn),但是此方法有時(shí)不夠靈活。繼承機(jī)制將抽象部分與他的視線部分固定在一起,使得難以對(duì)抽象部分和實(shí)現(xiàn)部分獨(dú)立地進(jìn)行修改、擴(kuò)充和充用。
理解橋接模式,重點(diǎn)需要理解如何將抽象化(Abstraction)與實(shí)現(xiàn)化(Implementation)脫耦,使得二者可以獨(dú)立地變化。
•抽象化:抽象化就是忽略一些信息,把不同的實(shí)體當(dāng)作同樣的實(shí)體對(duì)待。在面向?qū)ο笾?,將?duì)象的共同性質(zhì)抽取出來(lái)形成類的過(guò)程即為抽象化的過(guò)程。
•實(shí)現(xiàn)化:針對(duì)抽象化給出的具體實(shí)現(xiàn),就是實(shí)現(xiàn)化,抽象化與實(shí)現(xiàn)化是一對(duì)互逆的概念,實(shí)現(xiàn)化產(chǎn)生的對(duì)象比抽象化更具體,是對(duì)抽象化事物的進(jìn)一步具體化的產(chǎn)物。
•脫耦:脫耦就是將抽象化和實(shí)現(xiàn)化之間的耦合解脫開(kāi),或者說(shuō)是將它們之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)改換成弱關(guān)聯(lián),將兩個(gè)角色之間的繼承關(guān)系改為關(guān)聯(lián)關(guān)系。橋接模式中的所謂脫耦,就是指在一個(gè)軟件系統(tǒng)的抽象化和實(shí)現(xiàn)化之間使用關(guān)聯(lián)關(guān)系(組合或者聚合關(guān)系)而不是繼承關(guān)系,從而使兩者可以相對(duì)獨(dú)立地變化,這就是橋接模式的用意。
4. 適用性
1). 你不希望在抽象和他的實(shí)現(xiàn)部分之間有一個(gè)固定的邦定關(guān)系,如在程序的運(yùn)行時(shí)刻實(shí)現(xiàn)部分應(yīng)該可以被選擇或者切換。
2). 類的抽象以及他的視像都可以通過(guò)生成子類的方法加以擴(kuò)充。這時(shí)bridge模式使你可以對(duì)不同的抽象接口
和實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)行組合,并對(duì)他們進(jìn)行擴(kuò)充。
3). 對(duì)一個(gè)抽象的實(shí)現(xiàn)部分的修改應(yīng)該對(duì)客戶不產(chǎn)生影響,即客戶的代碼不需要重新編譯。
4). 你想對(duì)客戶完全隱藏抽象的實(shí)現(xiàn)部分。
5). 你想在多個(gè)實(shí)現(xiàn)間 共享實(shí)現(xiàn),但同時(shí)要求客戶并不知道這一點(diǎn)。
5. 結(jié)構(gòu)

6. 構(gòu)建模式的組成
抽象類(Abstraction):定義抽象類的接口,維護(hù)一個(gè)指向Implementor類型對(duì)象的指針
擴(kuò)充抽象類(RefinedAbstraction):擴(kuò)充由Abstraction定義的接口
實(shí)現(xiàn)類接口(Implementor):定義實(shí)現(xiàn)類的接口,該接口不一定要與 Abstraction的接口完全一致;事實(shí)上這兩個(gè)接口可以完全不同。一般來(lái)講, Implementor接口僅提供基本操作,而 Abstraction則定義了基于這些基本操作的較高層次的操作。
具體實(shí)現(xiàn)類(ConcreteImplementor):實(shí)現(xiàn)Implementor接口并定義它的具體實(shí)現(xiàn)。
7. 效果
Bridge模式有以下一些優(yōu)點(diǎn):
1) 分離接口及其實(shí)現(xiàn)部分 一個(gè)實(shí)現(xiàn)未必不變地綁定在一個(gè)接口上。抽象類的實(shí)現(xiàn)可以在運(yùn)行時(shí)刻進(jìn)行配置,一個(gè)對(duì)象甚至可以在運(yùn)行時(shí)刻改變它的實(shí)現(xiàn)。將Abstraction與Implementor分離有助于降低對(duì)實(shí)現(xiàn)部分編譯時(shí)刻的依賴性,當(dāng)改變一個(gè)實(shí)現(xiàn)類時(shí),并不需要重新編譯 Abstraction類和它的客戶程序。為了保證一個(gè)類庫(kù)的不同版本之間的二進(jìn)制兼容性,一定要有這個(gè)性質(zhì)。另外,接口與實(shí)現(xiàn)分離有助于分層,從而產(chǎn)生更好的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng),系統(tǒng)的高層部分僅需知道Abstraction和Implementor即可。
2) 提高可擴(kuò)充性 你可以獨(dú)立地對(duì)Abstraction和Implementor層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)充。
3 ) 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)客戶透明 你可以對(duì)客戶隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),例如共享 Implementor對(duì)象以及相應(yīng)的引用計(jì)數(shù)機(jī)制(如果有的話) 。
橋接模式的缺點(diǎn)
•橋接模式的引入會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度,由于聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層,要求開(kāi)發(fā)者針對(duì)抽象進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。
•橋接模式要求正確識(shí)別出系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立變化的維度,因此其使用范圍具有一定的局限性。
8.實(shí)現(xiàn)
模擬毛筆:
現(xiàn)需要提供大中小3種型號(hào)的畫(huà)筆,能夠繪制5種不同顏色,如果使用蠟筆,我們需要準(zhǔn)備3*5=15支蠟筆,也就是說(shuō)必須準(zhǔn)備15個(gè)具體的蠟筆類。而如果使用毛筆的話,只需要3種型號(hào)的毛筆,外加5個(gè)顏料盒,用3+5=8個(gè)類就可以實(shí)現(xiàn)15支蠟筆的功能。
實(shí)際上,蠟筆和毛筆的關(guān)鍵一個(gè)區(qū)別就在于筆和顏色是否能夠分離。即將抽象化(Abstraction)與實(shí)現(xiàn)化(Implementation)脫耦,使得二者可以獨(dú)立地變化"。關(guān)鍵就在于能否脫耦。蠟筆的顏色和蠟筆本身是分不開(kāi)的,所以就造成必須使用15支色彩、大小各異的蠟筆來(lái)繪制圖畫(huà)。而毛筆與顏料能夠很好的脫耦,各自獨(dú)立變化,便簡(jiǎn)化了操作。在這里,抽象層面的概念是:"毛筆用顏料作畫(huà)",而在實(shí)現(xiàn)時(shí),毛筆有大中小三號(hào),顏料有紅綠藍(lán)黑白等5種,于是便可出現(xiàn)3×5種組合。每個(gè)參與者(毛筆與顏料)都可以在自己的自由度上隨意轉(zhuǎn)換。
蠟筆由于無(wú)法將筆與顏色分離,造成筆與顏色兩個(gè)自由度無(wú)法單獨(dú)變化,使得只有創(chuàng)建15種對(duì)象才能完成任務(wù)。
Bridge模式將繼承關(guān)系轉(zhuǎn)換為組合關(guān)系,從而降低了系統(tǒng)間的耦合,減少了代碼編寫量。
UML如圖:

代碼實(shí)現(xiàn):
?php
/******************************Abstraction **************************/
/**
*
* Abstraction抽象類的接口
* @author guisu
*
*/
abstract class BrushPenAbstraction {
protected $_implementorColor = null;
/**
*
* Enter description here ...
* @param Color $color
*/
public function setImplementorColor(ImplementorColor $color) {
$this->_implementorColor = $color;
}
/**
*
* Enter description here ...
*/
public abstract function operationDraw();
}
/******************************RefinedAbstraction **************************/
/**
*
* 擴(kuò)充由Abstraction;大毛筆
* @author guisu
*
*/
class BigBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
public function operationDraw() {
echo 'Big and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing';
}
}
/**
*
* 擴(kuò)充由Abstraction;中毛筆
* @author guisu
*
*/
class MiddleBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
public function operationDraw() {
echo 'Middle and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing';
}
}
/**
*
* 擴(kuò)充由Abstraction;小毛筆
* @author guisu
*
*/
class SmallBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
public function operationDraw() {
echo 'Small and ', $this->_implementorColor->bepaint(), ' drawing';
}
}
/******************************Implementor **************************/
/**
* 實(shí)現(xiàn)類接口(Implementor)
*
* @author mo-87
*
*/
class ImplementorColor {
protected $value;
/**
* 著色
*
*/
public function bepaint(){
echo $this->value;
}
}
/******************************oncrete Implementor **************************/
class oncreteImplementorRed extends ImplementorColor {
public function __construct() {
$this->value = "red";
}
/**
* 可以覆蓋
*/
public function bepaint() {
echo $this->value;
}
}
class oncreteImplementorBlue extends ImplementorColor {
public function __construct() {
$this->value = "blue";
}
}
class oncreteImplementorGreen extends ImplementorColor {
public function __construct() {
$this->value = "green";
}
}
class oncreteImplementorWhite extends ImplementorColor {
public function __construct() {
$this->value = "white";
}
}
class oncreteImplementorBlack extends ImplementorColor {
public function __construct() {
$this->value = "black";
}
}
/**
*
* 客戶端程序
* @author guisu
*
*/
class Client {
public static function Main() {
//小筆畫(huà)紅色
$objRAbstraction = new SmallBrushPenRefinedAbstraction();
$objRAbstraction->setImplementorColor(new oncreteImplementorRed());
$objRAbstraction->operationDraw();
}
}
Client::Main();
跨平臺(tái)視頻播放器:兩個(gè)維度的變化,平臺(tái)和不同格式的視頻文件:

9. 橋接模式與其他相關(guān)模式
1)抽象工廠(Abstract Factory 模式可以用來(lái)創(chuàng)建和配置一個(gè)特定的Bridge模式。
2)Adapter模式 用來(lái)幫助無(wú)關(guān)的類協(xié)同工作,它通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后才會(huì)被使用。然而,Bridge模式則是在系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)就被使用,它使得抽象接口和實(shí)現(xiàn)部分可以獨(dú)立進(jìn)行改變。
3)橋接模式與裝飾的區(qū)別:
裝飾模式:
這兩個(gè)模式在一定程度上都是為了減少子類的數(shù)目,避免出現(xiàn)復(fù)雜的繼承關(guān)系。但是它們解決的方法卻各有不同,裝飾模式把子類中比基類中多出來(lái)的部分放到單獨(dú)的類里面,以適應(yīng)新功能增加的需要,當(dāng)我們把描述新功能的類封裝到基類的對(duì)象里面時(shí),就得到了所需要的子類對(duì)象,這些描述新功能的類通過(guò)組合可以實(shí)現(xiàn)很多的功能組合 .
橋接模式:
橋接模式則把原來(lái)的基類的實(shí)現(xiàn)化細(xì)節(jié)抽象出來(lái),在構(gòu)造到一個(gè)實(shí)現(xiàn)化的結(jié)構(gòu)中,然后再把原來(lái)的基類改造成一個(gè)抽象化的等級(jí)結(jié)構(gòu),這樣就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在多個(gè)維度上的獨(dú)立變化 。
10. 總結(jié)
Bridge模式是一個(gè)非常有用的模式,也非常復(fù)雜,它很好的符合了開(kāi)放-封閉原則和優(yōu)先使用對(duì)象,而不是繼承這兩個(gè)面向?qū)ο笤瓌t。
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希望本文所述對(duì)大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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