重走Java设计模式——桥接模式（Bridge Pattern）

桥接模式

定义

将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。

结构详解

桥接模式主要包含如下几个角色：

1.Abstraction：抽象类；
2.RefinedAbstraction：扩充抽象类；
3.Implementor：实现类接口；
4.ConcreteImplementor：具体实现类 。  

结构图

代码示例

创建一个桥接实现的DrawAPI接口和实现了DrawAPI接口的实体类 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一个抽象类，将使用 DrawAPI的对象。BridgePatternDemo，我们的演示类使用Shape类来画出不同颜色的圆。

1.创建桥接实现接口

DrawAPI.java

public interface DrawAPI {
   public void drawCircle(int radius, int x, int y);
}

2.创建实现了 DrawAPI 接口的实体桥接实现类

RedCircle.java

public class RedCircle implements DrawAPI {
   @Override
   public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("Drawing Circle[ color: red, radius: "
         + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");
   }
}

GreenCircle.java

public class GreenCircle implements DrawAPI {
   @Override
   public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
      System.out.println("Drawing Circle[ color: green, radius: "
         + radius +", x: " +x+", "+ y +"]");
   }
}

3.使用 DrawAPI 接口创建抽象类 Shape

Shape.java

public abstract class Shape {
   protected DrawAPI drawAPI;
   protected Shape(DrawAPI drawAPI){
      this.drawAPI = drawAPI;
   }
   public abstract void draw();  
}

4.创建实现了 Shape 接口的实体类

Circle.java

public class Circle extends Shape {
   private int x, y, radius;
 
   public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) {
      super(drawAPI);
      this.x = x;  
      this.y = y;  
      this.radius = radius;
   }
 
   public void draw() {
      drawAPI.drawCircle(radius,x,y);
   }
}

5.使用 Shape 和 DrawAPI 类画出不同颜色的圆

BridgePatternDemo.java

public class BridgePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Shape redCircle = new Circle(100,100, 10, new RedCircle());
      Shape greenCircle = new Circle(100,100, 10, new GreenCircle());
 
      redCircle.draw();
      greenCircle.draw();
   }
}

6.执行程序，查看结果

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]
Drawing Circle[  color: green, radius: 10, x: 100, 100]

模式的优缺点

优点

1. 抽象和实现的分离，提高了比继承更好的解决方案；
2. 优秀的扩展能力，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统；
3. 实现细节对客户透明，可以对用户隐藏实现细节。

缺点

桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，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与编程。

使用场景

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。