11、Python与设计模式--桥梁模式

一、画笔与形状

在介绍原型模式的一节中,我们举了个图层的例子,这一小节内容,我们同样以类似画图的例子,说明一种结构类设计模式:桥梁模式。
在一个画图程序中,常会见到这样的情况:有一些预设的图形,如矩形、圆形等,还有一个对象-画笔,调节画笔的类型(如画笔还是画刷,还是毛笔效果等)并设定参数(如颜色、线宽等),选定图形,就可以在画布上画出想要的图形了。要实现以上需求,先从最抽象的元素开始设计,即形状和画笔(暂时忽略画布,同时忽略画笔参数,只考虑画笔类型)。

class Shape:
    name=""
    param=""
    def __init__(self,*param):
        pass
    def getName(self):
        return self.name
    def getParam(self):
        return self.name,self.param

class Pen:
    shape=""
    type=""
    def __init__(self,shape):
        self.shape=shape
    def draw(self):
        pass

形状对象和画笔对象是最为抽象的形式。接下来,构造多个形状,如矩形和圆形:

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self,long,width):
        self.name="Rectangle"
        self.param="Long:%s Width:%s"%(long,width)
        print "Create a rectangle:%s"%self.param
class Circle(Shape):
    def __init__(self,radius):
        self.name="Circle"
        self.param="Radius:%s"%radius
        print "Create a circle:%s"%self.param

紧接着是构造多种画笔,如普通画笔和画刷:

class NormalPen(Pen):
    def __init__(self,shape):
        Pen.__init__(self,shape)
        self.type="Normal Line"
    def draw(self):
        print "DRAWING %s:%s----PARAMS:%s"%(self.type,self.shape.getName(),self.shape.getParam())
class BrushPen(Pen):
    def __init__(self,shape):
        Pen.__init__(self,shape)
        self.type="Brush Line"
    def draw(self):
        print "DRAWING %s:%s----PARAMS:%s" % (self.type,self.shape.getName(), self.shape.getParam())

业务中的逻辑如下:

if __name__=="__main__":
    normal_pen=NormalPen(Rectangle("20cm","10cm"))
    brush_pen=BrushPen(Circle("15cm"))
    normal_pen.draw()
    brush_pen.draw()

打印如下:
Create a rectangle:Long:20cm Width:10cm
Create a circle:Radius:15cm
DRAWING Normal Line:Rectangle----PARAMS:('Rectangle', 'Long:20cm Width10cm')
DRAWING Brush Line:Circle----PARAMS:('Circle', 'Radius:15cm')

二、桥梁模式

桥梁模式又叫桥接模式,定义如下:将抽象与实现解耦(注意此处的抽象和实现,并非抽象类和实现类的那种关系,而是一种角色的关系,这里需要好好区分一下),可以使其独立变化。在形如上例中,Pen只负责画,但没有形状,它终究是不知道要画什么的,所以我们把它叫做抽象化角色;而Shape是具体的形状,我们把它叫做实现化角色。抽象化角色和实现化角色是解耦的,这也就意味着,所谓的桥,就是抽象化角色的抽象类和实现化角色的抽象类之间的引用关系。
11、Python与设计模式--桥梁模式

三、桥梁模式的优点和应用场景

优点:
1、抽象角色与实现角色相分离,二者可以独立设计,不受约束;
2、扩展性强:抽象角色和实现角色可以非常灵活地扩展。
应用场景:
1、不适用继承或者原继承关系中抽象类可能频繁变动的情况,可以将原类进行拆分,拆成实现化角色和抽象化角色。例如本例中,若将形状、粗细、绘画样式等属于汇集在一个类中,一旦抽象类中有所变动,将造成巨大的风险;
2、重用性比较大的场景。比如开关控制逻辑的程序,开关就是抽象化角色,开关的形式有很多种,操作的实现化角色也有很多种,采用桥梁模式,(如当前例子)开关即可进行复用,整体会将设计的粒度减小。

四、桥梁模式的缺点

1、增加对系统理解的难度。

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