รูปแบบการออกแบบสะพาน

สวัสดี! ตอนนี้เราจะเจาะลึกหัวข้อที่เป็นประโยชน์ที่สำคัญและกว้างขวางต่อไป: รูปแบบการออกแบบ วันนี้เรามาพูดถึงรูปแบบสะพานกันบ้าง เช่นเดียวกับรูปแบบอื่นๆ รูปแบบบริดจ์ทำหน้าที่แก้ปัญหาทั่วไปที่นักพัฒนาพบเมื่อออกแบบสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ วันนี้เรามาศึกษาคุณสมบัติของรูปแบบนี้และหาวิธีใช้งานกัน

รูปแบบสะพานคืออะไร?

รูปแบบสะพานเป็นรูปแบบการออกแบบโครงสร้าง กล่าวอีกนัยหนึ่ง งานหลักของมันคือการสร้างโครงสร้างที่สมบูรณ์จากคลาสและอ็อบเจกต์ สะพานทำสิ่งนี้โดยการแบ่งคลาสอย่างน้อยหนึ่งคลาสออกเป็นลำดับชั้นแยกกัน: นามธรรมและการใช้งาน การเปลี่ยนแปลงการทำงานในลำดับชั้นหนึ่งไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลำดับชั้นอื่น ทั้งหมดนี้ใช้ได้และดี แต่คำจำกัดความนี้กว้างมากและไม่ได้ตอบคำถามที่สำคัญที่สุด: "รูปแบบสะพานคืออะไร" ฉันคิดว่าคุณจะเข้าใจการใช้งานจริงได้ง่ายขึ้น เอาล่ะ เรามาสร้างสถานการณ์จำลองแบบคลาสสิกสำหรับรูปแบบสะพานกัน เรามีShapeคลาสนามธรรมซึ่งแสดงถึงรูปทรงเรขาคณิตทั่วไป:

Shape.java
```
public abstract class Shape {
   public abstract void draw();
}
```
เมื่อเราตัดสินใจที่จะเพิ่มรูปทรง เช่น สามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยม เราจะทำให้มันสืบทอดShapeคลาส:

สี่เหลี่ยมผืนผ้า.java:


public class Rectangle extends Shape {
   @Override
   public void draw() {
       System.out.println("Drawing rectangle");
   }
}

สามเหลี่ยม.java:


public class Triangle extends Shape {
   @Override
   public void draw() {
       System.out.println("Drawing triangle");
   }
}

ทุกอย่างดูเรียบง่ายจนกระทั่งถึงเวลาที่เราแนะนำแนวคิดของสี นั่นคือแต่ละรูปร่างจะมีสีของตัวเอง และการทำงานของdraw()เมธอดจะขึ้นอยู่กับสีนี้ เพื่อให้มีการใช้งานเมธอดที่แตกต่างกันdraw()เราจำเป็นต้องสร้างคลาสสำหรับการผสมรูปร่าง-สีแต่ละชุด ถ้าเรามี สามสี เราก็ต้องมีหกคลาส: TriangleBlack, TriangleGreen, TriangleRed, RectangleBlack, RectangleGreenและ RectangleRedหกชั้นเรียนไม่ใช่ปัญหาใหญ่ แต่! หากเราต้องการเพิ่มรูปร่างหรือสีใหม่ จำนวนคลาสจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ จะออกจากสถานการณ์นี้ได้อย่างไร? การจัดเก็บสีในฟิลด์และระบุตัวเลือกทั้งหมดโดยใช้คำสั่งแบบมีเงื่อนไขไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุด วิธีแก้ไขที่ดีคือย้ายสีไปยังอินเทอร์เฟซแยกต่างหาก. ไม่พูดเร็วกว่าทำ: มาสร้างColorอินเทอร์เฟซที่มีการใช้งานสามแบบ: BlackColor, GreenColorและRedColor:

Color.java:


public interface Color {
   void fillColor();
}

BlackColor.java:


public class BlackColor implements Color {
   @Override
   public void fillColor() {
       System.out.println("Filling in black color");
   }
}

GreenColor.java


public class GreenColor implements Color {
   @Override
   public void fillColor() {
       System.out.println("Filling in green color");
   }
}

RedColor.java
```
public class RedColor implements Color {
   @Override
   public void fillColor() {
       System.out.println("Filling in red color");
   }
}
```
ตอนนี้เราเพิ่มColorเขตข้อมูลในShapeชั้นเรียน เราจะได้ค่าของมันในตัวสร้าง
Shape.java:
```
public abstract class Shape {
   protected Color color;
  
   public Shape(Color color) {
       this.color = color;
   }

   public abstract void draw();
}
```
เราจะใช้colorตัวแปรในShapeการนำไปใช้งาน ซึ่งหมายความว่าตอนนี้รูปร่างสามารถใช้ฟังก์ชันของColorอินเทอร์เฟซ ได้แล้ว

สี่เหลี่ยมผืนผ้า.java


public class Rectangle extends Shape {

   public Rectangle(Color color) {
       super(color);
   }

   @Override
   public void draw() {
       System.out.println("Drawing rectangle");
       color.fillColor();
   }
}

ทะ-ดา! ตอนนี้เราสามารถสร้างสีและรูปร่างที่แตกต่างกันได้ไม่จำกัด และจำนวนคลาสจะเพิ่มขึ้นแบบเชิงเส้นเท่านั้น ฟิลด์ นี้Color colorเป็นบริดจ์ที่เชื่อมต่อลำดับชั้นของคลาสที่แยกจากกันสองลำดับ

วิธีสร้างสะพาน: นามธรรมและการนำไปใช้

มาดูคลาสไดอะแกรมที่แสดงรูปแบบบริดจ์: แนะนำรูปแบบการออกแบบสะพาน - 2

ที่นี่ คุณจะเห็นโครงสร้างอิสระ 2 โครงสร้างที่สามารถแก้ไขได้โดยไม่กระทบต่อฟังก์ชันการทำงานของกันและกัน ในกรณีของเรา:

สิ่งที่เป็นนามธรรมคือShapeคลาส
RefinedAbstract คือTriangleและRectangleคลาส
Implementor คือColorอินเทอร์เฟซ
ConcreteImplementor คือBlackColor, GreenColorและRedColorคลาส

คลาสShapeคือสิ่งที่เป็นนามธรรม — กลไกสำหรับจัดการการเติมรูปร่างด้วยสีต่างๆ ซึ่งมอบหมายให้กับColorอินเทอร์เฟซ (Implementor) คลาสTriangleand Rectangleเป็นคลาสคอนกรีตที่ใช้กลไกที่Shapeคลาส มีให้ BlackColorและGreenColorเป็นRedColorการนำไปใช้อย่างเป็นรูปธรรมในลำดับขั้นของการดำเนินการ

ใช้รูปแบบสะพานที่ไหน

ประโยชน์อย่างมากของการใช้รูปแบบนี้คือคุณสามารถเปลี่ยนแปลงคลาสฟังก์ชันในลำดับชั้นหนึ่งได้โดยไม่ทำลายตรรกะของอีกชั้นหนึ่ง นอกจากนี้ วิธีการนี้ช่วยลดการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างคลาส ข้อกำหนดหลักเมื่อใช้รูปแบบนี้คือ "ทำตามคำแนะนำ" — อย่าเพิกเฉยต่อสิ่งเหล่านี้! ด้วยเหตุนี้ เรามาพิจารณาสถานการณ์ที่คุณควรใช้รูปแบบบริดจ์กัน:

หากคุณต้องการขยายจำนวนเอนทิตีตามการรวมกันของสองแนวคิด (เช่น รูปร่างและสี)
หากคุณต้องการแบ่งคลาสขนาดใหญ่ที่ไม่เป็นไปตามหลักความรับผิดชอบเดียวออกเป็นคลาสขนาดเล็กที่มีฟังก์ชันการทำงานแคบ
หากจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงตรรกะของเอนทิตีบางอย่างในขณะที่โปรแกรมกำลังทำงาน
หากจำเป็นต้องซ่อนการใช้งานจากไคลเอนต์ของคลาสหรือไลบรารี

เมื่อคุณใช้รูปแบบนี้ โปรดจำไว้เสมอว่ามันจะเพิ่มเอนทิตีเพิ่มเติมให้กับโค้ดของคุณ — อาจไม่สมเหตุสมผลที่จะใช้ในโครงการที่มีเพียงหนึ่งรูปร่างและหนึ่งหรือสองสีที่เป็นไปได้

ข้อดีข้อเสียของรูปแบบ

เช่นเดียวกับรูปแบบอื่นๆ สะพานมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดีของรูปแบบสะพาน:

ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของโค้ด — คุณสามารถเพิ่มฟังก์ชันการทำงานได้โดยไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดความเสียหายในส่วนอื่นของโปรแกรม
ลดจำนวนของคลาสย่อยเมื่อจำนวนของเอนทิตีจะขึ้นอยู่กับการรวมกันของสองแนวคิด (เช่น รูปร่างและสี)
ทำให้สามารถแยกการทำงานในสองลำดับชั้นที่แยกจากกัน — Abstraction และ Implementation นักพัฒนาที่แตกต่างกัน 2 คนสามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องลงลึกในรายละเอียดของโค้ดของกันและกัน
มันลดการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างคลาส - ที่เดียวที่ทั้งสองคลาสเชื่อมต่อกันคือสะพาน (เช่นสนามColor color)

ข้อเสียของรูปแบบสะพาน:

ขึ้นอยู่กับสถานการณ์เฉพาะและโครงสร้างโดยรวมของโครงการ อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของโปรแกรม (เช่น หากคุณต้องการเตรียมใช้งานออบเจกต์เพิ่มเติม)
มันทำให้โค้ดอ่านได้น้อยลงเนื่องจากจำเป็นต้องสลับไปมาระหว่างสองคลาส

ความแตกต่างจากรูปแบบกลยุทธ์

รูปแบบสะพานมักสับสนกับรูปแบบการออกแบบอื่น ซึ่งก็คือกลยุทธ์ ทั้งคู่ใช้องค์ประกอบ (แม้ว่าเราจะใช้การรวมในตัวอย่างด้วยตัวเลขและสี แต่รูปแบบสะพานก็สามารถใช้องค์ประกอบได้เช่นกัน) มอบหมายงานให้กับวัตถุอื่นๆ แต่มีความแตกต่างระหว่างพวกเขาและมันใหญ่มาก รูปแบบกลยุทธ์เป็นรูปแบบพฤติกรรม: แก้ปัญหาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง กลยุทธ์ช่วยให้อัลกอริทึมสามารถแลกเปลี่ยนได้ ในขณะที่บริดจ์แยกสิ่งที่เป็นนามธรรมออกจากการนำไปใช้งาน เพื่อเลือกระหว่างการใช้งานที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง บริดจ์ใช้กับเอนทิตีทั้งหมดหรือโครงสร้างลำดับชั้นไม่เหมือนกับกลยุทธ์ ซึ่งแตกต่างจากกลยุทธ์ รูปแบบสะพานสามารถเป็นอาวุธที่ดีในคลังแสงของผู้พัฒนา สิ่งสำคัญคือการระบุสถานการณ์ที่ควรค่าแก่การใช้และรับรู้ว่ารูปแบบอื่นเหมาะสมเมื่อใด

ความคิดเห็น

TO VIEW ALL COMMENTS OR TO MAKE A COMMENT,
GO TO FULL VERSION