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php設計模式之橋接模式

一、橋接模式

橋連模式:將抽象部分與實現部分分離,使它們都可以獨立的變化。它是一種結構性模式,又稱柄體(Handle and body)模式或者介面(Interface)模式。        當一個抽象可能有多個實現時,通常用繼承來協調他們。抽象類的定義對該抽象的介面。而具體的子類則用不同的方式加以實現,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資訊,把不同的實體當作同樣的實體對待。在面向物件中,將物件的共同性質抽取出來形成類的過程即為抽象化的過程。
•實現化:針對抽象化給出的具體實現,就是實現化,抽象化與實現化是一對互逆的概念,實現化產生的物件比抽象化更具體,是對抽象化事物的進一步具體化的產物。
•脫耦:脫耦就是將抽象化和實現化之間的耦合解脫開,或者說是將它們之間的強關聯改換成弱關聯,將兩個角色之間的繼承關係改為關聯關係。橋接模式中的所謂脫耦,就是指在一個軟體系統的抽象化和實現化之間使用關聯關係(組合或者聚合關係)而不是繼承關係,從而使兩者可以相對獨立地變化,這就是橋接模式的用意。 
二、適用性

1). 你不希望在抽象和他的實現部分之間有一個固定的邦定關係,如在程式的執行時刻實現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介面

      和實現部分進行組合,並對他們進行擴充。

3). 對一個抽象的實現部分的修改應該對客戶不產生影響,即客戶的程式碼不需要重新編譯。

4). 你想對客戶完全隱藏抽象的實現部分。

5). 你想在多個實現間 共享實現,但同時要求客戶並不知道這一點。
三、結構

四、模式組成

抽象類(Abstraction):定義抽象類的介面,維護一個指向Implementor型別物件的指標

擴充抽象類(RefinedAbstraction):擴充由Abstraction定義的介面

實現類介面(Implementor):定義實現類的介面,該介面不一定要與 Abstraction的介面完全一致;事實上這兩個介面可以完全不同。一般來講, Implementor介面僅提供基本操作,而 Abstraction則定義了基於這些基本操作的較高層次的操作。

具體實現類(ConcreteImplementor):實現Implementor介面並定義它的具體實現。
五、效果

Bridge模式有以下一些優點:
1) 分離介面及其實現部分 一個實現未必不變地繫結在一個介面上。抽象類的實現可以在執行時刻進行配置,一個物件甚至可以在執行時刻改變它的實現。將Abstraction與Implementor分離有助於降低對實現部分編譯時刻的依賴性,當改變一個實現類時,並不需要重新編譯 Abstraction類和它的客戶程式。為了保證一個類庫的不同版本之間的二進位制相容性,一定要有這個性質。另外,介面與實現分離有助於分層,從而產生更好的結構化系統,系統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層次結構進行擴充。
3 ) 實現細節對客戶透明 你可以對客戶隱藏實現細節,例如共享 Implementor物件以及相應的引用計數機制(如果有的話) 。


橋接模式的缺點
•橋接模式的引入會增加系統的理解與設計難度,由於聚合關聯關係建立在抽象層,要求開發者針對抽象進行設計與程式設計。
•橋接模式要求正確識別出系統中兩個獨立變化的維度,因此其使用範圍具有一定的侷限性。 
六、實現

模擬毛筆:

        現需要提供大中小3種型號的畫筆,能夠繪製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15支蠟筆的功能。

       實際上,蠟筆和毛筆的關鍵一個區別就在於筆和顏色是否能夠分離。即將抽象化(Abstraction)與實現化(Implementation)脫耦,使得二者可以獨立地變化"。關鍵就在於能否脫耦。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製圖畫。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。在這裡,抽象層面的概念是:"毛筆用顏料作畫",而在實現時,毛筆有大中小三號,顏料有紅綠藍黑白等5種,於是便可出現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換。

         蠟筆由於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,使得只有建立15種物件才能完成任務。

Bridge模式將繼承關係轉換為組合關係,從而降低了系統間的耦合,減少了程式碼編寫量。

<?php
 
/******************************Abstraction **************************/
/**
 * 
 * Abstraction抽象類的介面
 * @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 **************************/
/**
 * 實現類介面(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";
    }
}
/**
 * 
 * 客戶端程式
 * @author guisu
 *
 */
class Client {
    public static function Main() {
 
        //小筆畫紅色
        $objRAbstraction = new SmallBrushPenRefinedAbstraction();
        $objRAbstraction->setImplementorColor(new oncreteImplementorRed());
        $objRAbstraction->operationDraw();
    }
}
Client::Main();

七與其他模式的區別

1)抽象工廠(Abstract Factory 模式可以用來建立和配置一個特定的Bridge模式。

2)Adapter模式 用來幫助無關的類協同工作,它通常在系統設計完成後才會被使用。然而,Bridge模式則是在系統開始時就被使用,它使得抽象介面和實現部分可以獨立進行改變。

3)橋接模式與裝飾的區別:

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目,避免出現複雜的繼承關係。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裡面,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物件裡面時,就得到了所需要的子類物件,這些描述新功能的類通過組合可以實現很多的功能組合 .

橋接模式:

       橋接模式則把原來的基類的實現化細節抽象出來,在構造到一個實現化的結構中,然後再把原來的基類改造成一個抽象化的等級結構,這樣就可以實現系統在多個維度上的獨立變化 。
八總結

Bridge模式是一個非常有用的模式,也非常複雜,它很好的符合了開放-封閉原則和優先使用物件,而不是繼承這兩個面向物件原則。