设计模式之桥接模式

我们考虑这么一种问题：假设手机有多种分类：折叠式，翻盖式，滑盖式等等。每一种模式下面有多个手机品牌，他们都能实现打开手机等操作。也就是说功能划分如下图所示：

                               

我们能看到每种手机下面有多个手机品牌，每个品牌都能实现自己的call操作。那么这么设计很直白，但是有一个问题：当手机的模式增加的时候，除了增加这一种样式，还要在这种样式下面增加各种手机品牌；当我们增加一个手机品牌，也要在每一种手机样式下面添加，这也就造成了类爆炸的问题。并且，当增加手机样式的时候要同时增加所有品牌的手机，这违反了单一职责原则。所以我们采用桥接模式来解决这个问题。

桥接模式把视线和抽象放在两个不同的类层次中，使得两个层次可以独立改变从而保持各部分的独立性和应对它们的功能拓展。

                               

client是桥接模式的调用者。抽象类Abstraction起到桥接的作用，它和具体的实现类是聚合关系.RefinedAbstraction是Abstraction的子类，Implementor是行为实现类的接口。结合上面的手机的分析，我们画出如下的UML类图：

                                  

        这张图表示的是手机品牌和手机类型的关系。品牌brand是一个接口，不同品牌的手机都可以实现这个接口；Phone则是一个抽象类，它能够聚合这个手机品牌，然后具体的实现则有手机类型决定。最后的客户端可以调用这个Phone，同时还依赖了Brand用于对Phone里面的牌子进行初始化。

我们来看一下具体实现：

package com.designpatten.bridge;
//接口有三个方法：
public interface Brand {
    void open();
    void close();
    void call();
}

然后我们定义两个品牌的具体实现：

package com.designpatten.bridge;

public class Vivo implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("Vivo开机");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("Vivo关机");
    }

    @Override
    public void call() {
        System.out.println("Vivo打电话");
    }
}

package com.designpatten.bridge;

public class Xiaomi implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("小米手机开机");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("小米手机关机");
    }

    @Override
    public void call() {
        System.out.println("小米手机打电话");
    }
}

我们再看看桥接类Phone这个抽象类是如何实现的：

package com.designpatten.bridge;

public abstract class Phone {
    private Brand brand;
    public Phone(Brand brand){
        this.brand = brand;
    }
    protected void open(){
        this.brand.open();
    }
    protected void close(){
        this.brand.close();
    }
    protected void call(){
        this.brand.call();
    }
}

这一个类Phone实际上聚合了品牌。不论是什么品牌，都以Brand来聚合到Phone类里面。所以当调用类的方法的时候，即可调用聚合的元素Brand的方法了。

我们再看看FoldedPhone的具体实现：

package com.designpatten.bridge;
//继承自抽象类Phone，然后具体实现了open close等功能
//实际上在foldedPhone中调用open()方法，实际上调用的是super.open也就是Phone抽象类的open.
//而抽象类的open函数实际上也是调用聚合在抽象类的Phone中的接口brand来实现的。
// 在实际调用的时候接口brand可能是小米可能是Vivo，
// 所以实际上Phone这个抽象类实现的是桥接的功能，把真正调用方foldedPhone的调用桥接到小米Vivo自己的open实现上。
public class FoldedPhone extends Phone{

    public FoldedPhone(Brand brand){
        super(brand);
    }

    @Override
    public void open() {
        super.open();
        System.out.println("折叠样式的手机");
    }
    @Override
    public void close() {
        super.close();
        System.out.println("折叠样式的手机");
    }
    @Override
    public void call() {
        super.call();
        System.out.println("折叠样式的手机");
    }
}

桥接模式的精髓就在于Phone这个抽象类。实际上把Phone的具体实现类FoldedPhone的open方法最终桥接到了具体的品牌上面。我们回过头来再看一下桥接模式的uml类图：

                                    

当我们要新加一个手机品牌类的时候，只需要在接口Brand上implements一个新的手机品牌；当我们需要新加一个手机型号的时候，我们只需要在Phone上面重新写一个UpRightPhone即可。手机品牌和手机型号之间不需要建立任何关联，这样极大增强了拓展性。