Итак, «Абстракция» (или «интерфейс») — это образный слой управления чем-либо. Он не делает работу самостоятельно, а делегирует её слою «реализации» (иногда называемому «платформой»).
Только не путайте эти термины с интерфейсами или абстрактными классами из вашего языка программирования, это не одно и то же.
Если говорить о реальных программах, то абстракцией может выступать графический интерфейс программы, а реализацией — API, к которому интерфейс обращается по реакции на действия пользователя.
Вы можете развивать программу в двух разных направлениях:
- иметь несколько различных интерфейсов (например, для простых пользователей и администраторов).
- поддерживать много видов API (например, работать под Windows, Linux и MacOS).
Такая программа может выглядеть как один большой клубок кода, в котором намешаны условные операторы слоёв интерфейса и API операционных систем.
Когда изменения осаждают проект, легче отбиваться, если разделить монолитный код на части.
Вы можете попытаться структурировать этот хаос, создав для каждой вариаций интерфейса-платформы свои подклассы. Но такой подход приведёт к росту классов комбинаций, и с каждой новой платформой их будет всё больше.
Мы можем решить эту проблему, применив Мост. Паттерн предлагает распутать этот код, разделив его на две части:
- Абстракцию: слой GUI приложения.
- Реализацию: слой взаимодействия с операционной системой.
Один из вариантов кросс-платформенной архитектуры.
Абстракция будет делегировать работу одному из объектов-Реализаций. Реализации можно будет взаимозаменять, если все они будут иметь общий интерфейс.
Вы сможете изменять интерфейс приложения, не трогая низкоуровневый код работы с операционной системой. И наоборот, сможете добавить поддержку новой операционной системы, создав подкласс реализации, но не трогая классы абстракции.
Структура
-
Абстракция содержит управляющую логику. Код абстракции делегирует реальную работу связанному объекту реализации.
-
Реализация задаёт общий интерфейс для всех реализаций. Все методы, которые здесь описаны, будут доступны из класса абстракции и его подклассов.
Интерфейсы абстракции и реализации могут как совпадать, так или быть совершенно разными. Но обычно, в реализации живут базовые операции, на которых строятся сложные операции абстракции.
-
Конкретные Реализации содержат платформо-зависимый код.
-
Расширенные Абстракции содержат различные вариации управляющей логики. Как и родитель, работает с реализациями только через общий интерфейс реализации.
-
Клиент работает только с объектами абстракции. Не считая первичного связывания абстракции с одной из реализаций, клиентский код не имеет прямого доступа к объектам реализации.
Псевдокод
В этом примере Мост разделяет монолитный код приборов и пультов на две части: приборы (выступают реализацией) и пульты управления ними (выступают абстракцией).
Пример разделения двух иерархий классов — приборов и пультов управления.
Класс пульта имеет ссылку на объект прибора, которым он управляет. Пульты работают с приборами через общий интерфейс. Это даёт возможность связать пульты с различными приборами.
Сами пульты можно развивать независимо от приборов. Для этого достаточно создать новый подкласс абстракции. Вы можете создать простой как простой пульт с двумя кнопками, так и более сложный пульт с тач-интерфейсом.
Клиентскому коду остаётся выбрать версию абстракции и реализации, с которым он хочет работать.
Применимость
Когда вы хотите разделить монолитный класс, который содержит несколько различных реализаций какой-то функциональности (например, может работать с разными системами баз данных).
Чем больше класс, тем тяжелее разобраться в его коде, тем больше это затягивает разработку. Кроме того, изменения, вносимые в одну из реализаций, приводят к редактированию всего класса, что может привести к ошибкам.
Мост позволяет разделить монолитный класс на несколько отдельных иерархий. После этого вы можете менять их код независимо друг от друга. Это упрощает работу над кодом и уменьшает вероятность внесения ошибок.
Когда класс нужно расширять в двух независимых плоскостях.
Мост предлагает выделить одну из таких плоскостей в отдельную иерархию классов, храня ссылку на один из её объектов в первоначальном классе.
Когда вы хотите, чтобы реализацию можно было бы изменять во время выполнения программы.
Мост позволяет заменять реализацию даже во время выполнения программы, так как конкретная реализация не «вшита» в класс абстракции.
Кстати, из-за этого пункта Мост часто путают со . Обратите внимания, что у Моста этот пункт стоит на последнем месте по значимости, так как его главная задача — структурная.
Шаги реализации
-
Определите, существует ли в ваших классах два непересекающихся измерения. Это может быть функциональность/платформа, предметная-область/инфраструктура, фронт-энд/бэк-энд или интерфейс/реализация.
-
Продумайте, какие операции будут нужны клиентам и опишите их в базовом классе абстракции.
-
Определите поведения доступные на всех платформах и выделите из них ту часть, которая будет нужная абстракции. На основании этого опишите общий интерфейс реализации.
-
Для каждой платформы создайте свой класс конкретной реализации. Все они должны следовать общему интерфейсу, который мы выделили перед этим.
-
Добавьте в класс абстракции ссылку на объект реализации. Реализуйте методы абстракции, делегируя основную работу связанному объекту реализации.
-
Если у вас есть несколько вариаций абстракции, создайте для каждой из них свой подкласс.
-
Клиент должен подать объект реализации в конструктор абстракции, чтобы связать их воедино. После этого он может свободно использовать объект абстракции, забыв о реализации.
Преимущества и недостатки
- Позволяет строить платформо-независимые программы.
- Скрывает лишние или опасные детали реализации от клиентского кода.
- Реализует принцип открытости/закрытости.
- Усложняет код программы за счёт дополнительных классов.
Отношения с другими паттернами
-
проектируют загодя, чтобы развивать большие части приложения отдельно друг от друга. применяется постфактум, чтобы заставить несовместимые классы работать вместе.
-
, и (а также слегка и ) имеют схожие структуры классов — все они построены на принципе «композиции», то есть делегирования работы другим объектам. Тем не менее, они отличаются тем, что решают разные проблемы. Помните, что паттерны — это не только рецепт построения кода определённым образом, но и описание проблем, которые привели к данному решению.
-
может работать совместно с . Это особенно полезно, если у вас есть абстракции, которые могут работать только с некоторыми из реализаций. В этом случае фабрика будет определять типы создаваемых абстракций и реализаций.
-
Паттерн может быть построен в виде : директор будет играть роль абстракции, а строители — реализации.
