【实验内容和要求】

某软件公司要开发一个跨平台图像浏览系统，要求该系统能够显示BMP、JPG、GIF、PNG等多种格式的文件，并且能够在Windows、Linux、UNIX等多个操作系统上运行。系统首先将各种格式的文件解析为像素矩阵(Matrix)，然后将像素矩阵显示在屏幕上，在不同的操作系统中可以调用不同的绘制函数来绘制像素矩阵。另外，系统需具有较好的扩展性，以便在将来支持新的文件格式和操作系统。

现使用桥接模式设计该跨平台图像浏览系统。

用JAVA语言实现（C#控制台应用程序实现）该模式。绘制该模式的UML图。

一、实验目的：

1) 掌握桥接模式（Bridge）的特点

2) 分析具体问题，使用桥接模式进行设计。

 

二、实验环境：

       Eclipse

 

三、实验内容：

【模式UML图】

【模式代码（JAVA语言实现）】

public class Matrix {



}



//抽象图像类：抽象类 

abstract class Image { 

  protected ImageImp imp; 

  public void setImageImp(ImageImp imp) { 

      this.imp = imp; 

  }                                   

  public abstract void parseFile(String fileName); 

} 



//抽象操作系统实现类：实现类接口 

interface ImageImp { 

  public void doPaint(Matrix m);  //显示像素矩阵m 

}  



//Windows操作系统实现类：具体实现类 

class WindowsImp implements ImageImp { 

  public void doPaint(Matrix m) { 

      //调用Windows系统的绘制函数绘制像素矩阵 

      System.out.print("在Windows操作系统中显示图像："); 

  } 

} 



//Linux操作系统实现类：具体实现类 

class LinuxImp implements ImageImp { 

  public void doPaint(Matrix m) { 

      //调用Linux系统的绘制函数绘制像素矩阵 

      System.out.print("在Linux操作系统中显示图像："); 

  } 

} 



//Unix操作系统实现类：具体实现类  

class UnixImp implements ImageImp { 

  public void doPaint(Matrix m) { 

      //调用Unix系统的绘制函数绘制像素矩阵 

      System.out.print("在Unix操作系统中显示图像："); 

  } 

} 



//JPG格式图像：扩充抽象类 

class JPGImage extends Image { 

    public void parseFile(String fileName) { 

        //模拟解析JPG文件并获得一个像素矩阵对象m; 

        Matrix m = new Matrix();  

        imp.doPaint(m); 

        System.out.println(fileName + "，格式为JPG。"); 

    } 

} 



//PNG格式图像：扩充抽象类 

class PNGImage extends Image { 

  public void parseFile(String fileName) { 

      //模拟解析PNG文件并获得一个像素矩阵对象m; 

      Matrix m = new Matrix();  

      imp.doPaint(m); 

      System.out.println(fileName + "，格式为PNG。"); 

  } 

} 



//BMP格式图像：扩充抽象类 

class BMPImage extends Image { 

  public void parseFile(String fileName) { 

      //模拟解析BMP文件并获得一个像素矩阵对象m; 

      Matrix m = new Matrix();  

      imp.doPaint(m); 

      System.out.println(fileName + "，格式为BMP。"); 

  } 

} 



//GIF格式图像：扩充抽象类 

class GIFImage extends Image { 

  public void parseFile(String fileName) { 

      //模拟解析GIF文件并获得一个像素矩阵对象m; 

      Matrix m = new Matrix();  

      imp.doPaint(m); 

      System.out.println(fileName + "，格式为GIF。"); 

  } 

}

XMLUtil.java

import javax.xml.parsers.*; 

import org.w3c.dom.*; 

import org.xml.sax.SAXException; 

import java.io.*; 

public class XMLUtil { 

//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象 

    public static Object getBean(String args) { 

        try { 

            //创建文档对象 

            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); 

            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder(); 

            Document doc;                            

            doc = builder.parse(new File("config.xml"));  

            NodeList nl=null; 

            Node classNode=null; 

            String cName=null;  

            nl = doc.getElementsByTagName("className"); 

             

            if(args.equals("image")) { 

                //获取第一个包含类名的节点，即扩充抽象类 

                classNode=nl.item(0).getFirstChild(); 

                 

            } 

            else if(args.equals("os")) { 

               //获取第二个包含类名的节点，即具体实现类 

                classNode=nl.item(1).getFirstChild(); 

            } 

             

             cName=classNode.getNodeValue(); 

             //通过类名生成实例对象并将其返回 

             Class c=Class.forName(cName); 

             Object obj=c.newInstance(); 

             return obj;         

           }    

           catch(Exception e) { 

              e.printStackTrace(); 

              return null; 

          } 

     } 

} 

Client.java

class Client { 

    public static void main(String args[]) { 

        Image image; 

        ImageImp imp; 

        image = (Image)XMLUtil.getBean("image"); 

        imp = (ImageImp)XMLUtil.getBean("os"); 

        image.setImageImp(imp); 

        image.parseFile("小龙女"); 

    } 

} 

Congig.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<config> 

    <!--RefinedAbstraction--> 

    <className>JPGImage</className>  

    <!--ConcreteImplementor--> 

    <className>WindowsImp</className> 

</config>

【运行截图】

四、心得体会：

桥接模式主要适用于以下情况：

1)如果一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性，避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。

2)对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统，桥接模式尤为适用。

3)一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展。