PHP設(shè)計模式（六）橋連模式Bridge實例詳解【結(jié)構(gòu)型】

本文實例講述了PHP設(shè)計模式：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，它具有兩個或多個維度的變化，那么如何應對這種“多維度的變化”？如何利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來使得該類型能夠輕松的沿著多個方向進行變化，而又不引入額外的復雜度？

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、藍色等，此時至少有如下兩種設(shè)計方案：

•第一種設(shè)計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)計方案是根據(jù)實際需要對形狀和顏色進行組合。 

方案1:

方案2：

      對于有兩個變化維度（即兩個變化的原因）的系統(tǒng)，采用方案二來進行設(shè)計系統(tǒng)中類的個數(shù)更少，且系統(tǒng)擴展更為方便。設(shè)計方案二即是橋接模式的應用。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2：一個普通的開關(guān)控制的電燈、電風扇等等，都是橋接的例子。開關(guān)的目的是將設(shè)備打開或關(guān)閉。實際的開關(guān)可以是簡單的雙刀拉鏈開關(guān)，也可以是調(diào)光開關(guān)。

2. 問題

      如何應對這種“多維度的變化”？如何利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來使得該類型能夠輕松的沿著多個方向進行變化，而又不引入額外的復雜度？

3. 解決方案

橋連模式：將抽象部分與實現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨立的變化。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。        當一個抽象可能有多個實現(xiàn)時，通常用繼承來協(xié)調(diào)他們。抽象類的定義對該抽象的接口。而具體的子類則用不同的方式加以實現(xiàn)，但是此方法有時不夠靈活。繼承機制將抽象部分與他的視線部分固定在一起，使得難以對抽象部分和實現(xiàn)部分獨立地進行修改、擴充和充用。

理解橋接模式，重點需要理解如何將抽象化(Abstraction)與實現(xiàn)化(Implementation)脫耦，使得二者可以獨立地變化。

•抽象化：抽象化就是忽略一些信息，把不同的實體當作同樣的實體對待。在面向?qū)ο笾?，將對象的共同性質(zhì)抽取出來形成類的過程即為抽象化的過程。
•實現(xiàn)化：針對抽象化給出的具體實現(xiàn)，就是實現(xiàn)化，抽象化與實現(xiàn)化是一對互逆的概念，實現(xiàn)化產(chǎn)生的對象比抽象化更具體，是對抽象化事物的進一步具體化的產(chǎn)物。
•脫耦：脫耦就是將抽象化和實現(xiàn)化之間的耦合解脫開，或者說是將它們之間的強關(guān)聯(lián)改換成弱關(guān)聯(lián)，將兩個角色之間的繼承關(guān)系改為關(guān)聯(lián)關(guān)系。橋接模式中的所謂脫耦，就是指在一個軟件系統(tǒng)的抽象化和實現(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獨立地變化，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現(xiàn)部分之間有一個固定的邦定關(guān)系，如在程序的運行時刻實現(xiàn)部分應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(xiàn)部分進行組合，并對他們進行擴充。

3）. 對一個抽象的實現(xiàn)部分的修改應該對客戶不產(chǎn)生影響，即客戶的代碼不需要重新編譯。

4）. 你想對客戶完全隱藏抽象的實現(xiàn)部分。

5）. 你想在多個實現(xiàn)間 共享實現(xiàn)，但同時要求客戶并不知道這一點。

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,維護一個指向Implementor類型對象的指針

擴充抽象類(RefinedAbstraction)：擴充由Abstraction定義的接口

實現(xiàn)類接口(Implementor)：定義實現(xiàn)類的接口，該接口不一定要與 Abstraction的接口完全一致；事實上這兩個接口可以完全不同。一般來講， 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。

具體實現(xiàn)類(ConcreteImplementor)：實現(xiàn)Implementor接口并定義它的具體實現(xiàn)。

7. 效果

Bridge模式有以下一些優(yōu)點：

1) 分離接口及其實現(xiàn)部分 一個實現(xiàn)未必不變地綁定在一個接口上。抽象類的實現(xiàn)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(xiàn)。將Abstraction與Implementor分離有助于降低對實現(xiàn)部分編譯時刻的依賴性，當改變一個實現(xiàn)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(zhì)。另外，接口與實現(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) 提高可擴充性 你可以獨立地對Abstraction和Implementor層次結(jié)構(gòu)進行擴充。
3 ) 實現(xiàn)細節(jié)對客戶透明 你可以對客戶隱藏實現(xiàn)細節(jié)，例如共享 Implementor對象以及相應的引用計數(shù)機制（如果有的話） 。

橋接模式的缺點

•橋接模式的引入會增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計難度，由于聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層，要求開發(fā)者針對抽象進行設(shè)計與編程。
•橋接模式要求正確識別出系統(tǒng)中兩個獨立變化的維度，因此其使用范圍具有一定的局限性。 

8.實現(xiàn)

模擬毛筆：

        現(xiàn)需要提供大中小3種型號的畫筆，能夠繪制5種不同顏色，如果使用蠟筆，我們需要準備3*5=15支蠟筆，也就是說必須準備15個具體的蠟筆類。而如果使用毛筆的話，只需要3種型號的毛筆，外加5個顏料盒，用3+5=8個類就可以實現(xiàn)15支蠟筆的功能。

       實際上，蠟筆和毛筆的關(guān)鍵一個區(qū)別就在于筆和顏色是否能夠分離。即將抽象化(Abstraction)與實現(xiàn)化(Implementation)脫耦，使得二者可以獨立地變化"。關(guān)鍵就在于能否脫耦。蠟筆的顏色和蠟筆本身是分不開的，所以就造成必須使用15支色彩、大小各異的蠟筆來繪制圖畫。而毛筆與顏料能夠很好的脫耦，各自獨立變化，便簡化了操作。在這里，抽象層面的概念是："毛筆用顏料作畫"，而在實現(xiàn)時，毛筆有大中小三號，顏料有紅綠藍黑白等5種，于是便可出現(xiàn)3×5種組合。每個參與者（毛筆與顏料）都可以在自己的自由度上隨意轉(zhuǎn)換。

         蠟筆由于無法將筆與顏色分離，造成筆與顏色兩個自由度無法單獨變化，使得只有創(chuàng)建15種對象才能完成任務(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 **************************/
/**
 * 
 * 擴充由Abstraction;大毛筆
 * @author guisu
 *
 */
class BigBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
 public function operationDraw() {
 echo 'Big and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing';
 }
}
/**
 * 
 * 擴充由Abstraction;中毛筆
 * @author guisu
 *
 */
class MiddleBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
 public function operationDraw() {
 echo 'Middle and ', $this->_implementorColor->bepaint (), ' drawing';
 }
}
/**
 * 
 * 擴充由Abstraction;小毛筆
 * @author guisu
 *
 */
class SmallBrushPenRefinedAbstraction extends BrushPenAbstraction {
 public function operationDraw() {
 echo 'Small and ', $this->_implementorColor->bepaint(), ' drawing';
 }
}
 
/******************************Implementor **************************/
/**
 * 實現(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() {
 
 //小筆畫紅色
 $objRAbstraction = new SmallBrushPenRefinedAbstraction();
 $objRAbstraction->setImplementorColor(new oncreteImplementorRed());
 $objRAbstraction->operationDraw();
 }
}
Client::Main();

跨平臺視頻播放器：兩個維度的變化，平臺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 模式可以用來創(chuàng)建和配置一個特定的Bridge模式。

2）Adapter模式 用來幫助無關(guān)的類協(xié)同工作，它通常在系統(tǒng)設(shè)計完成后才會被使用。然而，Bridge模式則是在系統(tǒng)開始時就被使用，它使得抽象接口和實現(xiàn)部分可以獨立進行改變。

3）橋接模式與裝飾的區(qū)別:

裝飾模式:

      這兩個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的部分放到單獨的類里面，以適應新功能增加的需要，當我們把描述新功能的類封裝到基類的對象里面時，就得到了所需要的子類對象，這些描述新功能的類通過組合可以實現(xiàn)很多的功能組合 .

橋接模式：

       橋接模式則把原來的基類的實現(xiàn)化細節(jié)抽象出來，在構(gòu)造到一個實現(xiàn)化的結(jié)構(gòu)中，然后再把原來的基類改造成一個抽象化的等級結(jié)構(gòu)，這樣就可以實現(xiàn)系統(tǒng)在多個維度上的獨立變化 。

10. 總結(jié)

Bridge模式是一個非常有用的模式，也非常復雜，它很好的符合了開放-封閉原則和優(yōu)先使用對象，而不是繼承這兩個面向?qū)ο笤瓌t。

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希望本文所述對大家PHP程序設(shè)計有所幫助。