الگوی طراحی Bridge

نقش الگوی طراحی bridge

تصویر کلی الگوی طراحی bridge

گسترش نسخه جدید Net FrameWork. را در نظر بگیرید که برای تهیه و اجرای C# 3.0 استفاده شده است.شما می توانید در هر برهه ای از زمان چندین نسخه از فریمورک را در کامپیوتر خود داشته باشید و می توانید نسخه ای را که قصد استفاده از آن را دارید انتخاب کنید. که این کار با استفاده از تخصیص یک مسیر مشخص به نسخه های مختلف فریم ورک در سیستم عامل ویندوز صورت می گیرد. تنظیم این مسیر در واقع پلی است بین آنچه برنامه ها از فریم ورک می خواهند و نسخه واقعی که در جواب درخواست دریافت می کنند. در شکل زیر می بینید که پنج نسخه از فریم ورک در کامپیوتر بارگذاری شده است و در شکل بعد از آن نیز می بینید که نسخه ای که سیستم به سمت آن هدایت می شود نسخه 3.5 است که این نسخه شامل کامپایلر C3 3.0 است.

طراحی الگوی طراحی bridge

ارث بری روشی معمول برای مشخص کردن پیاده سازی های مختلف انتزاع (یک کلاس abstract) است. با این حال پیاده سازی ها به شدت به انتزاع (این کلاس های abstract) متصل  می شوند (اتصال سخت). و اعمال تغییرات در آنها به طور مستقل دشوار است. وقتی بیش از یک نوع از انتزاع داشته باشیم، الگوی Bridge جایگزینی برای ارث بری ارایه می دهد. نمودار UML زیر را در نظر بگیرید. دو نوع پیاده سازی به نام های A  و B ، اینترفیس Bridge را پیاده سازی می کنند. در انتزاع (کلاس abstract) یک مشخصه از نوع Bridge وجود دارد، اما به عبارت دیگر هیچ ارتباطی با پیاده سازی های مربوطه ندارد.



از این نمودار می توانیم دریابیم که نقش آفرینان الگوی Bridge عبارتند از:

• انتزاع (Abstraction)
  رابط کاربری که استفاده کننده می بیند.
• عملیات (Operation)
  متدی که توسط استفاده کننده فرخوانی می شود.
• پل (Bridge)
  اینترفیسی که آن بخش هایی از انتزاع که ممکن است متفاوت باشد را تعریف می کند.
• پیاده سازی A و پیاده سازی B
  یک نوع پیاده سازی از اینترفیس Bridge
• پیاده سازی متد
  متدی است در Bridge که از متد قرار داده شده در انتزاع (کلاس Abstract) فراخوانی می شود.

همانگونه که در الگوی طراحی Decorator دیدیم، برای یک انتزاع (کلاس Abstract) می توانیم پیاده سازی های متعددی داشته باشیم. پیاده سازی های مرتبط با ارث بری، اگر تصمیم دارند با همان روش قدیمی ایجاد و استفاده شوند، مجبور نیستند تا اینترفیس Bridge را پیاده سازی کنند. آنها فقط در صورت نیاز به استفاده متقابل از پیاده سازی های جدید ، این کار را باید انجام دهند (اینترفیس Bridge را پیاده سازی کنند).

پیاده سازی الگوی طراحی bridge

using System;

class BridgePattern 
{

	// Bridge Pattern Judith Bishop Dec 2006, Aug 2007
	// Shows an abstraction and two implementations proceeding independently

	class Abstraction 
	{
		Bridge bridge;
		public Abstraction (Bridge implementation) 
		{
			bridge = implementation;
		}
		public string Operation() 
		{
			return "Abstraction" + " <<< BRIDGE >>>> " + bridge.OperationImp();
 		}
	 }

	 interface Bridge 
	 {
		string OperationImp( );
	 }

	 class ImplementationA : Bridge 
	 {
	 	public string OperationImp ( ) 
	 	{
			return "ImplementationA";
 		}
	 }

	 class ImplementationB : Bridge 
	 {
		 public string OperationImp ( ) 
		 {
		 	return "ImplementationB";
		 }
	 }

	 static void Main ( ) 
	 {
		 Console.WriteLine("Bridge Pattern\n");
		 Console.WriteLine(new Abstraction (new ImplementationA( )).Operation( ));
		 Console.WriteLine(new Abstraction (new ImplementationB( )).Operation( ));
	 }
 }
 /* Output
 Bridge Pattern

 Abstraction <<< BRIDGE >>>> ImplementationA
 Abstraction <<< BRIDGE >>>> ImplementationB
 */

کاربرد الگوی طراحی Bridge

از الگوی طراحی Bridge زمانی استفاده می کنیم که:

• تشخیص دهیم، عملیاتی وجود دارد، که همیشه نیازی به اجرای آنها به یک روش  و متد ثابت نداریم و می توانیم نحوه اجرای آن را تغییر دهیم.

مثال: OpenBook

class BridgePattern : SpaceBookSystem 
{
	static void Main () 
	{
		MySpaceBook me = new MySpaceBook();
		me.Add("Hello world");
		me.Add("Today I worked 18 hours");
		Portal tom = new Portal(new MyOpenBook("Tom"));
		tom.Poke("Judith");
		tom.Add("Judith","Poor you");
		tom.Add("Hey, I'm also on OpenBook - it was so easy!");
	}
}

کاربرانی مانند  Judith می توانند از همان SpaceBook قدیمی استفاده کنند، انگار که هیچ چیز تغییر نکرده است، اما Tom می تواند از کلاس Abstract (Portal) استفاده کرده و از طریق Bridge به کلاس جدید OpenBook متصل شده و به کلاس قدیمی SpaceBook دسترسی پیدا کنند. خروجی برنامه مانند گذشته آغاز می شود اما در ادامه می بینیم که Tom نیازی به ثبت نام یا تایید اعتبار ندارد.

	
Let's register you for SpaceBook
All SpaceBook names must be unique
Type in a user name: Judith
Type in a password: yey
Thanks for registering with SpaceBook
Welcome Judith. Please type in your password: yey
Logged into SpaceBook
======== Judith's SpaceBook =========
Hello world
Today I worked 18 hours
Tom poked you
Tom : hugged you
================================
======== Judith's SpaceBook =========
Hello world
Today I worked 18 hours
Tom poked you
Tom : hugged you
Tom : Poor you
================================
======== Tom-1's SpaceBook =========
Hey, I'm on OpenBook - it was so easy!
	

	
interface Bridge 
{
	void Add(string message);
	void Add(string friend, string message);
	void Poke(string who);
}

Portal بسیار ساده است و وظایف مربوط به انتزاع (Abstraction) را دقیقا مانند آنچه در کد اولیه در بالا دیدیم انجام می دهد. با این حال سه عملیات به جای یک عملیات برای ادامه کار وجود دارد.

	
class Portal 
{
	Bridge bridge;
	public Portal (Bridge aSpaceBook) 
	{
		bridge = aSpaceBook;
	}

	public void Add(string message)
	{
		bridge.Add(message);
	}
	
	public void Add(string friend, string message)
	{
		bridge.Add(friend,message);
	}
		
	public void Poke(string who)
	{
		bridge.Poke(who);
	}
}

پیاده سازی بعدی اینترفیس Bridge در این مثال، خود به عنوان Proxy برای SpaceBook عمل می کند. بسیاری از مکانیسم های الگوی پروکسی از بین رفته اند،  و آنچه باقی مانده است، یک الگوی پروکسی هوشمند است که کار آن نگهداری تعداد شماره سریال کاربران است. حال می توانید OpenBook را در حالت اصلی ببینید.

	
public class MyOpenBook : Bridge 
{
	// Combination of a virtual and authentication proxy
	SpaceBook mySpaceBook;
	string name;
	static int users;
	public MyOpenBook (string n) 
	{
		name = n;
		users++;
		mySpaceBook = new SpaceBook(name+"-"+users);
	}
	public void Add(string message) 
	{
		mySpaceBook.Add(message);
	}
	public void Add(string friend, string message) 
	{
		mySpaceBook.Add(friend, name + " said: "+message);
	}
	public void Poke(string who) 
	{
		mySpaceBook.Poke(who,name);
	}
}

	

	
public void SuperPoke (string who, string what) 
{
	myOpenBook.Add(who, what+" you");
}

کلاس SuperPoke به صورتی نسبتا مبتدی در سطح بالای متد Add پیاده سازی شده است، به دلیل اینکه، این یک ویژگی است که توسط SpaceBook پشتیبانی می شود. اگر ما متد SuperPoke را در کلاس OpenBook قرار دهیم، کامپایلر بدون گرفتن ایراد آن را قبول می کند. اما ما نمی توانیم آن را فراخوانی کنیم، زیرا در برنامه اصلی Tom به شیء Portal اشاره می کند، در حالیکه SuperPoke در Portal قرار ندارد. این مشکل را به دو روش می توانیم حل کنیم:

• عملیات جدیدی به کلاس Portal اضافه کنیم (Abstraction)، و با Bridge کاری نداشته باشیم، بنابراین ، این تغییر روی بقیه پیاده سازی ها اثر نخواهد گذاشت.
• اگر امکان تغییر در Portal وجود نداشته باشد، می توانیم یک متد از نوع متد های Extension Method ایجاد کنیم تا بتوانیم کلاس مربوطه را گسترش داده باشیم.

static class OpenBookExtensions 
{
	public static void SuperPoke (this Portal me, string who, string what) 
	{
		me.Add(who, what+" you");
	}
}

و به همان روشی که بقیه متد ها را فراخوانی می کنیم، این متد را فراخوانی می کنیم.

tom.SuperPoke("Judith-1","hugged");	

برنامه کامل برای کلاس OpenBook در زیر آورده شده است، کلاس های SpaceBook و MySpaceBook که در بالا دیدیم، به هیچ وجه تغییر نکرده است. در خروجی برنامه ، Judith از Open-book استفاده می کند، بنابراین نام آن به Judith-1 تغییر یافته است، و Top نیز به عنوان دومین کاربر OpenBook، نامش به Tom-2 تغییر یافته است.

	
using System;
using System.Collections.Generic;
// Bridge Pattern Example Judith Bishop Dec 2006, Aug 2007
// Extending SpaceBook with a second implementation via a Portal
// Abstraction
class Portal 
{
	Bridge bridge;
	public Portal (Bridge aSpaceBook) 
	{
		bridge = aSpaceBook;
	}

	public void Add(string message)
	{
		bridge.Add(message);
	}

	public void Add(string friend, string message)
	{
		bridge.Add(friend,message);
	}

	public void Poke(string who)
	{
		bridge.Poke(who);
	}
}
	
// Bridge
interface Bridge 
{
	void Add(string message);
	void Add(string friend, string message);
	void Poke(string who);
}

class SpaceBookSystem 
{
	// The Subject
	private class SpaceBook { ... }
	// The Proxy
	public class MySpaceBook { ... }
	// A Proxy with little to do
	// Illustrates an alternative implementation of the Bridge pattern
	public class MyOpenBook : Bridge 
	{
		// Combination of a virtual and authentication proxy
		SpaceBook myOpenBook;
		string name;
		static int users;
		public MyOpenBook (string n) 
		{
			name = n;
			users++;
			myOpenBook = new SpaceBook(name+"-"+users);
		}

		public void Add(string message) 
		{
			myOpenBook.Add(message);
		}

		public void Add(string friend, string message) 
		{
			myOpenBook.Add(friend, name + " : "+message);
		}

		public void Poke(string who) 
		{
			myOpenBook.Poke(who,name);
		}
	}
}

static class OpenBookExtensions 
{
	public static void SuperPoke (this Portal me, string who, string what) 
	{
		me.Add(who, what+" you");
	}
}

// The Client
class BridgePattern : SpaceBookSystem 
{
	static void Main ( ) 
	{
		Portal me = new Portal(new MyOpenBook("Judith"));
		me.Add("Hello world");
		me.Add("Today I worked 18 hours");
		Portal tom = new Portal(new MyOpenBook("Tom"));
		tom.Poke("Judith-1");
		tom.SuperPoke("Judith-1","hugged");
		tom.Add("Judith-1","Poor you");
		tom.Add("Hey, I'm on OpenBook - it's cool!");
	}
}

/* Output
======== Judith-1's SpaceBook =========
Hello world
===================================
======== Judith-1's SpaceBook =========
Hello world
Today I worked 18 hours
===================================
======== Judith-1's SpaceBook =========
Hello world
Today I worked 18 hours
Tom poked you
Tom : hugged you
===================================
======== Judith-1's SpaceBook =========
Hello world
Today I worked 18 hours
Tom poked you
Tom : hugged you
Tom : Poor you
===================================
======== Tom-2's SpaceBook =========
Hey, I'm on OpenBook - it's cool!
===================================
*/

منبع:

C# 3.0 Design Patterns - Ebook