设计模式——桥接模式
1.概述
现在有一个需求，需要创建不同的图形，并且每个图形都有可能会有不同的颜色。我们可以利用继承的方式来设计类的关系：
我们可以发现有很多的类，假如我们再增加一个形状或再增加一种颜色，就需要创建更多的类。试想，在一个有多种可能会变化的维度的系统中，用继承方式会造成类爆炸，扩展起来不灵活。每次在一个维度上新增一个具体实现都要增加多个子类。为了更加灵活的设计系统，我们此时可以考虑使用桥接模式。
定义：
将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
2.基本介绍
- 桥接模式(Bridge 模式)是指:将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变。
是一种结构型设计模式- Bridge 模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要
- 特点是把抽象(Abstraction)与行为实现(Implementation)分离开来,从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展
3.结构
桥接（Bridge）模式包含以下主要角色：
抽象化（Abstraction）角色 ：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
扩展抽象化（Refined Abstraction）角色 ：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
实现化（Implementor）角色 ：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。
具体实现化（Concrete Implementor）角色 ：给出实现化角色接口的具体实现。
4.案例
使用桥接模式对应的类图
4.1 代码实现
接口
public interface Brand {
void open();
void close();
void call();
}
抽象组合类
public abstract class Phone {
private Brand brand;
public Phone(Brand brand) {
this.brand = brand;
}
void open() {
this.brand.open();
}
void close() {
this.brand.close();
}
void call() {
this.brand.call();
}
}
public class UpRightPhone extends Phone {
public UpRightPhone(Brand brand) {
super(brand);
}
@Override
void open() {
super.open();
System.out.println("直立样式手机");
}
@Override
void close() {
super.close();
System.out.println("直立样式手机");
}
@Override
void call() {
super.call();
System.out.println("直立样式手机");
}
}
public class FoldedPhone extends Phone {
public FoldedPhone(Brand brand) {
super(brand);
}
@Override
void open() {
super.open();
System.out.println("折叠样式手机");
}
@Override
void close() {
super.close();
System.out.println("折叠样式手机");
}
@Override
void call() {
super.call();
System.out.println("折叠样式手机");
}
}
接口实现类
public class XiaoMi implements Brand{
public void open() {
System.out.println("XiaoMi手机开机");
}
public void close() {
System.out.println("XiaoMi手机关机");
}
public void call() {
System.out.println("XiaoMi手机打电话");
}
}
public class Vivo implements Brand {
public void open() {
System.out.println("Vivo手机开机");
}
public void close() {
System.out.println("Vivo手机关机");
}
public void call() {
System.out.println("Vivo手机打电话");
}
}
调用类：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Phone foldedPhone = new FoldedPhone(new XiaoMi());
foldedPhone.open();
foldedPhone.close();
foldedPhone.call();
Phone upRightPhone = new UpRightPhone(new Vivo());
foldedPhone.open();
upRightPhone.close();
upRightPhone.call();
}
}
打印结果：
XiaoMi手机开机
折叠样式手机
XiaoMi手机关机
折叠样式手机
XiaoMi手机打电话
折叠样式手机
XiaoMi手机开机
折叠样式手机
Vivo手机关机
直立样式手机
Vivo手机打电话
直立样式手机
4.2 注意事项
- 实现了抽象和实现部分的分离，从而极大的提供了系统的灵活性，让抽象部分和实现部分独立开来，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。
- 对于系统的高层部分，只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以了，其它的部分由具体业务来完成。
- 桥接模式替代多层继承方案，可以减少子类的个数，降低系统的管理和维护成本。
- 桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计和编程
- 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度(抽象、和实现)，因此其使用范围有一定的局限性，即需要有这样的应用场景。
4.3 使用场景
- 当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时。
- 当一个系统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时。
- 当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时。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。