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對 橋接模式 的個人理解，以及與 工廠方法模式、建造者模式 的結合運用

阿新 • • 發佈：2019-01-11

學習了一段時間設計模式，就想分享一下自己的理解， 歡迎大家多多指點，指出不足之處哈

橋接模式：以商店與手機為例子來描述，先從簡單的依賴關係說起


public interface Phone {
	/** 充電 **/
	void charge();

	/** 解鎖 **/
	void unlock();
}

public class ApplePhone implements Phone {
	public void charge() {
		System.out.println("普通充電");
	}

	public void unlock() {
		System.out.println("指紋解鎖");
	}
}

public class SonyPhone implements Phone {
	public void charge() {
		System.out.println("快充");
	}

	public void unlock() {
		System.out.println("面部解鎖");
	}
}

public class Store {
	/**
	 * 補充手機
	 */
	public void supplyPhone() {
		Phone phone = new SonyPhone();
		// 補充手機邏輯...
		System.out.println("補充手機完成");
	}
}

上面這類圖很簡單，就是Phone介面有兩個實現。Store只依賴Phone介面，不依賴具體實現，這樣方便Store更換手機。

如果現在，想增加個實現，NokiaPhone，而且有以下要求：

1、NokiaPhone的charge方法，要跟SonyPhone的一樣，同樣是快充。

2、NokiaPhone的unlock方法，要跟ApplePhone的一樣，同樣是指紋解鎖。

看到第1點，就讓人毫不猶豫想到，可以讓NokiaPhone繼承SonyPhone。

接著看到2點，就發現 NokiaPhone繼承SonyPhone 帶來的問題了。NokiaPhone無法通過繼承ApplePhone來重用指紋解鎖（不能繼承多個類），只能硬生生的複製ApplePhone的過來用。如下

public class NokiaPhone extends SonyPhone {
	public void unlock() {
		System.out.println("指紋解鎖");
	}
}

由此可見，繼承也會出現程式碼不能複用的問題

除此之外，若現在NokiaPhone想增加個功能 照相（takePicture）。

由於Store依賴的是Phone，所以Phone得加takePicture方法

public interface Phone {
	/** 充電 **/
	void charge();

	/** 解鎖 **/
	void unlock();

	/** 照相 **/
	void takePicture();
}

public class ApplePhone implements Phone {
	public void charge() {
		System.out.println("普通充電");
	}

	public void unlock() {
		System.out.println("指紋解鎖");
	}

	public void takePicture() {
		// 空實現
		return;
	}
}

public class SonyPhone implements Phone {
	public void charge() {
		System.out.println("快充");
	}

	public void unlock() {
		System.out.println("面部解鎖");
	}

	public void takePicture() {
		// 空實現
		return;
	}
}

public class NokiaPhone extends SonyPhone {
	public void unlock() {
		System.out.println("指紋解鎖");
	}

	public void takePicture() {
		System.out.println("雙攝");
	}
}
從程式碼看，一旦其中一個實現增加特有的功能，其它的實現都得修改，增加很多空實現的程式碼。

小結：繼承，不能很好解決程式碼重用，而且不方便擴充套件。

再看回原來的SonyPhone、ApplePhone實現的方法，可以歸類得出

charge: 普通充電，快充

unlock: 指紋解鎖，面部解鎖

之後新增的NokiaPhone相當於從上面每個功能，分別抽取所需的實現來組合而成。

這樣有沒感覺，若將 普通充電，快充，指紋解鎖，面部解鎖 分別放到不同的類，然後只要將按需set到NokiaPhone中即可。

事實上橋接模式，就類似這思路。


大家應該發現，這類圖跟大家經常看到的不同，Abstraction缺少了個子類RefineAbstraction。由於本小白一直想不通RefineAbstraction的作用，所以也想通過這文章，希望各位大神能拔刀相助。

下面根據本例畫上相應的類圖


public interface Locker {
	void unlock();
}

public class FaceLocker implements Locker {
	public void unlock() {
		System.out.println("指紋解鎖");
	}
}

public class FingerprintLocker implements Locker {
	public void unlock() {
		System.out.println("面部解鎖");
	}
}
////////////////////////////
public interface Charger {
	void charge();
}

public class QuickCharger implements Charger {
	public void charge() {
		System.out.println("普通充電");
	}
}

public class SimpleCharger implements Charger {
	public void charge() {
		System.out.println("快充");
	}
}
////////////////////////////
public class Phone {
	private Charger charger;
	private Locker locker;

	public void charge() {
		if (charger == null) {
			return;
		}

		charger.charge();
	}

	public void unlock() {
		if (locker == null) {
			return;
		}

		locker.unlock();
	}

	public void setCharger(Charger charger) {
		this.charger = charger;
	}

	public void setLocker(Locker locker) {
		this.locker = locker;
	}
}
////////////////////////////
public class Store {
	/**
	 * 補充手機
	 */
	public void supplyPhone() {
		Phone phone = getNokiaPhone();
		// 補充手機邏輯...
		System.out.println("補充手機完成");
	}
	
	private Phone getSonyPhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new QuickCharger());
		phone.setLocker(new FaceLocker());
		return phone;
	}
	
	private Phone getApplePhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new SimpleCharger());
		phone.setLocker(new FingerprintLocker());
		return phone;
	}
	
	private Phone getNokiaPhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new QuickCharger());
		phone.setLocker(new FingerprintLocker());
		return phone;
	}
}

用了橋接模式的話，Store就可以隨意組合出所需的手機種類。

大家可能問，使用者類Store要是更換其它種類手機，就得修改程式碼，不科學呀。

這問題就牽涉到 如何獲取例項物件 問題，橋接模式解決的只是如何處理例項物件依賴 問題。（後面將提到如何結合 工廠方法模式，建造者模式 來方便獲取不同的手機）

此時若新增 照相功能（takePicture）

public interface Camera {
	void takePicture();
}

public class DoubleCamera implements Camera {
	public void takePicture() {
		System.out.println("雙攝");
	}
}

///////////////////////////////
public class Phone {
	private Charger charger;
	private Locker locker;
	private Camera camera;

	public void charge() {
		if (this.charger == null) {
			return;
		}

		this.charger.charge();
	}

	public void unlock() {
		if (locker == null) {
			return;
		}

		this.locker.unlock();
	}

	public void takePicture() {
		if (this.camera == null) {
			return;
		}
		this.camera.takePicture();
	}

	public void setCharger(Charger charger) {
		this.charger = charger;
	}

	public void setLocker(Locker locker) {
		this.locker = locker;
	}

	public void setCamera(Camera camera) {
		this.camera = camera;
	}
}
///////////////////////////////
public class Store {
	/**
	 * 補充手機
	 */
	public void supplyPhone() {
		Phone phone = getNokiaPhone();
		// 補充手機邏輯...
		System.out.println("補充手機完成");
	}
	
	private Phone getSonyPhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new QuickCharger());
		phone.setLocker(new FaceLocker());
		return phone;
	}
	
	private Phone getApplePhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new SimpleCharger());
		phone.setLocker(new FingerprintLocker());
		return phone;
	}
	
	private Phone getNokiaPhone(){
		Phone phone = new Phone();
		phone.setCharger(new QuickCharger());
		phone.setLocker(new FingerprintLocker());
		phone.setCamera(new DoubleCamera());
		return phone;
	}
}
此時Phone類只需增加一個takePicture方法，而且Store類，只修改了getNokiaPhone的方法（因為只有Nokia需要加照相功能），沒有影響到其它方法。

小結：一類產品（本例的Phone）若多維上有多個不同實現（charge、camera、takePicture等方法都有多個實現）。此時若使用繼承，會出現 程式碼難以重用、新增維度不方便 等問題，此時適合使用橋接模式


public interface PhoneBuilder {
	void buildCharger();
	
	void buildLocker();

	Phone getResult();
}

public class ApplePhoneBuilder implements PhoneBuilder {
	private Phone phone = new Phone();

	public void buildCharger() {
		phone.setCharger(new SimpleCharger());
	}

	public void buildLocker() {
		phone.setLocker(new FingerprintLocker());
	}

	public Phone getResult() {
		return phone;
	}
}

public class SonyPhoneBuilder implements PhoneBuilder {
	private Phone phone = new Phone();

	public void buildCharger() {
		phone.setCharger(new QuickCharger());
	}

	public void buildLocker() {
		phone.setLocker(new FaceLocker());
	}

	public Phone getResult() {
		return phone;
	}
}
///////////////////////////////
public class PhoneDirector {
	public Phone construct(PhoneBuilder builder) {
		builder.buildCharger();
		builder.buildLocker();
		return builder.getResult();
	}
}

public interface PhoneFactory {
	Phone getPhone();
}

public class ApplePhoneFactory implements PhoneFactory {
	private PhoneDirector director = new PhoneDirector();

	public Phone getPhone() {
		ApplePhoneBuilder builder = new ApplePhoneBuilder();
		return director.construct(builder);
	}
}

public class SonyPhoneFactory implements PhoneFactory {
	private PhoneDirector director = new PhoneDirector();

	public Phone getPhone() {
		SonyPhoneBuilder builder = new SonyPhoneBuilder();
		return director.construct(builder);
	}
}
///////////////////////////////
public class Store {
	private PhoneFactory phoneFactory;

	public Store(PhoneFactory phoneFactory) {
		super();
		this.phoneFactory = phoneFactory;
	}

	/**
	 * 補充手機
	 */
	public void supplyPhone() {
		Phone phone = phoneFactory.getPhone();
		// 補充手機邏輯...
		System.out.println("補充" + phone.getBrand() + "手機完成");
	}

	public static void main(String[] args) {
		StoreB storeB = new StoreB(new SonyPhoneFactory());
		storeB.supplyPhone();
	}
}
總結：

橋接模式將一類產品（本例的手機）的多維變化（charge、unlock方法各有不同實現），抽取成單獨的類（Charger、Locker等實現）。

建造者模式的Builder角色負責從每個維度選取所需的實現類

工廠類，最後就變成只需將對應的Builder傳入到Director裡，呼叫Director開始按順序建造。

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