UML设计模式 8 设计模式(2)--Strategy, Bridge模式

权 巍
主要内容
8.1 Strategy模式 8.2 Bridge模式 8.3 “开-闭”原则 8.4 组合/聚合复用原则
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8.1 Strategy（策略）模式
网上商城购物车系统的例子
计算购物车中所有商品的总金额、运费。 而商城经常促销，不同的商品有不同的折扣。
怎样计算？
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8.3 “开-闭”原则
一个软件应该对扩展开放，对修改关闭。
换言之，应当可以在不必修改源代码的情况下，改变
这个模块的行为。
从另外一个角度理解开闭原则，就是所谓的“对变化
性的封装”原则，即找到一个系统的可变因素，将之 封装起来。
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理解“开-闭”原则
玉帝如何在美猴王的挑战之下维护天庭秩序？
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组合/聚集复用的优缺点
优点：
• 新对象存取成员对象的唯一方法是通过成员对象的
接口； • 复用是黑箱复用，所需依赖较少； • 每一个新类可以将焦点集中在任务上。 缺点：
• 系统中会有较多的对象需要管理。
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继承复用的优缺点
优点： 新的实现较为容易，因为超类的大部分功能可以通过继 承关系自动进入子类； 修改或扩展继承而来的实现较为容易。 缺点： 破坏包装，因为将超类的实现细节暴漏给子类。 如果超类的实现发生改变，那么子类的实现也不得不发 生改变。 从超类继承而来的实现是静态的，不可能在运行时间内 发生改变，因此没有足够的灵活性。
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8.2.2例子的Bridge模式实现方案
实现类图：
SpaceShip 1 1 SpaceShipImplementor
SpaceShipT20
SpaceShipT30
SpaceShipT50
PCSpaceShip
MobileSpaceShip
示意代码
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8.4 组合/聚合复用原则
又称合成复用原则，即：在一个新的对象中使用一些
已有的对象，使之成为新对象的一部分；新的对象通 过向这些对象的任务委派达到复用已有功能的目的。
复用的基本种类：组合/聚集复用、继承复用。
要尽量使用对象的组合/聚合，而尽量不要使用继承。
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实现方案一：
SpaceShip
SpaceShipT20
SpaceShipT30
SpaceShipT50
PCSpaceShip
MobileSpaceShip
PCT20 PCT30 PCT50 MobileT20 MobileT30 MobileT50
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示意代码 //抽象飞船基类 public abstract class SpaceShip{ public abstract shot(); public abstract run(); //... } //各种型号飞船 public abstract class SpaceShipT20 extends SpaceShip{...} public abstract class SpaceShipT30 extends SpaceShip{...} public abstract class SpaceShipT50 extends SpaceShip{...} //不同平台飞船 public class PCSpaceShip extends SpaceShip{...} public class MobileSpaceShip extends SpaceShip{...}
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8.2.1 什么是Bridge模式
Bridge模式将抽象和实现分离，使它们都可以独立的
变化。 Bridge模式是一种结构型模式，使用对象间的组合关 系解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象 和实现可以沿着各自的维度来变化。
一般应用在“两个非常强的变化维度”，有时候即使
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8.2 Bridge（桥接）模式
开发游戏软件的例子
需要开发一款太空大战游戏，该游戏可安装在PC 或手机上，不同平台上游戏的功能完全相同，并且有 多种型号的太空船可供用户选择。
存在的问题
在PC和手机上的图形绘制、声效、游戏操作等
方面的实现不同。 经常需要增加新型的太空船。
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8.1.3 策略模式的代码示例
某网上商城举行促销活动：图书每本折扣1元， 服装类8折，家居类9折，护肤品没折扣。 顾客结算时，计算购物车中所有商品的总金额。
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例子的策略模式示意代码
DiscountStrategy代码：
NoDiscountStrategy代码： FlatRateStrategy代码：
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Bridge模式的示意代码 //实现化角色 public abstract class implementor { //方法B public abstract void operationImp(); } //具体实现化角色 public class ConcreteImplementorA extends Implementor { //方法B在修正抽象化角色的实现 public void operationImp() { System.out.println("Do something..."); } }
改变和修正父类对抽象化的定义。
实现化(Implementor)：给出实现化角色的接口。实
现化角色只给出底层操作，而抽象化角色应只给出基 于底层操作的更高一层的操作。
具体实现化(Concrete Implementor)：给出实现化
角色接口的具体实现。
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Bridge模式的示意代码 public abstract class Abstraction //抽象化角色 { protected Implementor imp; //方法A public void operation() { imp.operationImp(); } } //修正抽象化角色 public class RefinedAbstraction extends Abstraction { //方法A在修正抽象化角色的实现 public void operation() { //improved logic; } }
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策略、桥接模式对“开-闭”原则的支持
策”原则的一个范例：将变化的因素，即算法，进行 封装，并定义一个所有算法的基类；这样当出现新算 法时可方便的加入，又无需修改已有系统。
桥接模式中，具体实现化类代表不同的实现逻辑，但
是所有的具体实现化类又有共同的接口。新的实现逻 辑可以通过创建新的具体实现化类加入到系统里面。
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Context 示意代码： public class Context { private Strategy strategy; public void contextInterface() { strategy.strategyInterface(); } }
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PercentageStrategy代码：
Context代码： Client代码：
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练习
要设计一个系统，对输入的数据实现排序，系统提供
几种排序方法。系统运行时根据用户选择的排序方法 对数据进行排序。(另外，可能会常常增加新的排序算 法、或删除某个算法)
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8.1.2 策略模式中的角色
环境（Context）
持有一个Strategy类的引用。可定义一个接口让 Strategy访问它的数据。 抽象策略（Strategy） 给出所有的具体策略类所需的接口，通常由一个接口 或抽象类实现。 具体策略（ContreteStrategy） 包装了相关的算法或行为，实现Strategy接口的某个 具体类。
有两个变化的维度，但是某个方向的变化维度并不剧 烈，即当两个变化不会导致纵横交错的结果，并不一 定要使用本模式。
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Bridge模式的类图
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Bridge模式中的角色
抽象化(Abstraction)：抽象化给出的定义，并保存一
个对实现化对象的引用。
修正抽象化(Refined Abstraction)：扩展抽象化角色，
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Strategy示意代码：
abstract public class Strategy { public abstract void strategyInterface(); }
ContreteStrategy示意代码： public class ConcreteStrategy extends Strategy { public void strategyInterface() { //算法实现代码 } }
用if、switch等条件语句，根据不同情况用不同算
法计算； 继承，在子类里面实现不同的行为；
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8.1.1 什么是Strategy模式
Strategy模式又称Policy模式，它定义一系列算法，
把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。该 模式使算法可以独立于使用它的客户而变化。
练习
空中巴士（Airbus）、波音（Boeing）、麦道
（Mcdonnell-Douglas）都是飞机制造商，它们都生 产载客飞机（Passenger Plane）和载货飞机（Cargo Plane）。现在需要设计一个系统，描述这些飞机制 造商以及它们所制造的飞机种类。 请画出桥接模式的实现类图。