设计模式学习(十五) 桥梁模式
引入
定义:桥梁模式是对象的结构模式。又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。桥梁模式的用意是“将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦，使得二者独立的变化”。
举例：
今天我要说说我自己，梦想中的我自己，我身价过亿，有两个大公司，一个是房地产公司，一个是服装制造业，这两个公司都很赚钱，天天帮我在累加财富，其实是什么公司我倒是不关心，我关心的是是不是在赚钱，赚了多少，这才是我关心的，我是商人呀，唯利是图是我的本性，偷税漏税是我的方法，欺上瞒下、压榨员工血汗我是的手段嘛，我先用类图表示一下我这两个公司：
类图很简单，声明了一个 Corp 抽象类，定义一个公司的抽象模型，公司首要是赚钱的，不赚钱谁开公司，做义务或善举那也是有背后利益支撑的，我还是赞成这句话“天下熙熙，皆为利来；天下壤壤，皆为利往”，那我们先看 Corp 类的源代码：
package com.zpkj.project28;
/**
* 定义一个公司的抽象类
*/
public abstract class Corp {
/*
* 是公司就应该有生产把，甭管是什么软件公司还是制造业公司
* 那每个公司的生产的东西都不一样，所以由实现类来完成
*/
protected abstract void produce();
/*
* 有产品了，那肯定要销售呀，不销售你公司怎么生存
*/
protected abstract void sell();
//公司是干什么的？赚钱的呀，不赚钱傻子才干
public void makeMoney(){
//每个公司都是一样，先生产
this.produce();
//然后销售
this.sell();
}
}
合适的方法存在合适的类中，这个基本上是每本 Java 基础书上都会讲的，但是到实际的项目中应用的时候就不是这么回事儿了，正常的很。我们继续看两个实现类如何实现的，先看 HouseCorp 类，这个是我最赚钱的公司：
package com.zpkj.project28;
/**
* 房地产公司
*/
public class HouseCorp extends Corp {
//房地产公司就是盖房子
protected void produce() {
System.out.println("房地产公司盖房子...");
}
//房地产卖房子，自己住那可不赚钱
protected void sell() {
System.out.println("房地产公司出售房子...");
}
//房地产公司很High了，赚钱，计算利润
public void makeMoney(){
super.makeMoney();
System.out.println("房地产公司赚大钱了...");
}
}
然后看服装公司，虽然不景气，但好歹也是赚钱的：
package com.zpkj.project28;
/**
* 服装公司
*/
public class ClothesCorp extends Corp {
//服装公司生产的就是衣服了
protected void produce() {
System.out.println("服装公司生产衣服...");
}
//服装公司买服装，可只卖服装，不买穿衣服的模特
protected void sell() {
System.out.println("服装公司出售衣服...");
}
//服装公司不景气，但怎么说也是赚钱行业也
public void makeMoney(){
super.makeMoney();
System.out.println("服装公司赚小钱...");
}
}
两个公司都有了，那肯定有人会关心两个公司的运营情况呀，我自己怎么也要知道它是生产什么的，赚多少钱吧，那看看这个 Client.java 是什么样子的：
package com.zpkj.project28;
/**
* 我要关心我自己的公司了
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-------房地产公司是这个样子运行的-------");
//先找到我的公司
HouseCorp houseCorp =new HouseCorp();
//看我怎么挣钱
houseCorp.makeMoney();
System.out.println("\n");
System.out.println("-------服装公司是这样运行的-------");
ClothesCorp clothesCorp = new ClothesCorp();
clothesCorp.makeMoney();
}
}
看，这个代码很简单，运行结果如下：
-------房地产公司是这个样子运行的-------
房地产公司盖房子...
房地产公司出售房子...
房地产公司赚大钱了...
-------服装公司是这样运行的-------
服装公司生产衣服...
服装公司出售衣服...
服装公司赚小钱...上述代码完全可以描述我现在的公司，但是你要知道万物都是运动的，你要用运动的眼光看问题，我公司也会发展，终于在有一天我觉得赚钱速度太慢，于是我上下疏通，左右打关系，终于开辟了一条赚钱的康庄大道： 生产山寨产品，什么产品呢？就是市场上什么牌子的东西火爆我生产什么牌子的东西，甭管是打火机还是电脑， 只要它火爆，我就生产，赚过了高峰期就换个产品，打一枪换一个牌子，不承担售后成本、也不担心销路问题， 我只有正品的十分之一的价格，你买不买？哈哈，赚钱呀！
企业的方向定下来了，通过调查，市场上前段时间比较火爆的是苹果 iPod，那咱就生产这个，把服装厂该成 iPod 生产厂，看类图的变化：
好，我的企业改头换面了，开始生产 iPod 产品了，看我 IPodCorp 类的实现：
public class IPodCorp extends Corp {
//我开始生产iPod了
protected void produce() {
System.out.println("我生产iPod...");
}
//山寨的iPod很畅销，便宜呀
protected void sell() {
System.out.println("iPod畅销...");
}
//狂赚钱
public void makeMoney(){
super.makeMoney(); System.out.println("我赚钱呀...");
}
}
这个厂子修改完毕了，我这个董事长还要去看看到底生产什么的，看这个 Client.java 程序：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-------房地产公司是这个样子运行的-------");
//先找到我的公司
HouseCorp houseCorp =new HouseCorp();
//看我怎么挣钱
houseCorp.makeMoney();
System.out.println("\n");
System.out.println("-------山寨公司是这样运行的-------");
IPodCorp iPodCorp = new IPodCorp();
iPodCorp.makeMoney();
}
}
确实，只用修改了几句话，我的服装厂就开始变成山寨 iPod 生产车间，然后就看我的财富在积累积累，你想呀山寨的东西不需要特别的销售渠道（正品到哪里我就到哪里），不需要维修成本（大不了给你换个，你还想咋地，过了高峰期我就改头换面了你找谁维修去，投诉？投诉谁呢？），不承担广告成本（正品在打广告，我还需要吗？需要吗？），但是我也有犯愁的时候，我这是个山寨工厂，要及时的生产出市场上流行产品，转型要快， 要灵活，今天从生产 iPod 转为生产 MP4,明天再转为生产上网本，这个都需要灵活的变化，不要限制的太死， 那问题来了，每次我的厂房，我的工人，我的设备都在，不可能每次我换个山寨产品我的厂子就彻底不要了，这不行，成本忒高了点，那怎么办？
Thinking，Thinking….，I got an idea!，这样设计：
Corp 类和 Product 类建立一个关联关系，可以彻底解决我以后山寨公司生产产品的问题，看程序说话，
先看 Product 抽象类：
package com.zpkj.project28;
/**
* 这是我整个集团公司的产品类
*/
public abstract class Product {
//甭管是什么产品它总要是能被生产出来
public abstract void beProducted();
//生产出来的东西，一定要销售出去，否则扩本呀
public abstract void beSelled();
}
简单，忒简单了，看 House 产品类：
package com.zpkj.project28;
/**
* 这是我集团公司盖的房子
*/
public class House extends Product {
//豆腐渣就豆腐渣呗，好歹也是个房子
public void beProducted() {
System.out.println("生产出的房子是这个样子的...");
}
//虽然是豆腐渣，也是能够销售出去的
public void beSelled() {
System.out.println("生产出的房子卖出去了...");
}
}
不多说，看 Clothes 产品类：
package com.zpkj.project28;
/**
* 我集团公司生产的衣服
*/
public class Clothes extends Product {
public void beProducted() {
System.out.println("生产出的衣服是这个样子的...");
}
public void beSelled() {
System.out.println("生产出的衣服卖出去了...");
}
}
下面是 iPod 产品类：
package com.zpkj.project28;
/**
* 生产iPod了
*/
public class IPod extends Product {
public void beProducted() {
System.out.println("生产出的iPod是这个样子的...");
}
public void beSelled() {
System.out.println("生产出的iPod卖出去了...");
}
}
产品类是有了，那我们再看 Corp 抽象类：
package com.zpkj.project28;
/**
* 定义一个公司的抽象类
*/
public abstract class ACorp {
//定义一个产品对象，抽象的了，不知道具体是什么产品
private Product product;
//构造函数，由子类定义传递具体的产品进来
public ACorp(Product product){
this.product = product;
}
//公司是干什么的？赚钱的呀，不赚钱傻子才干
public void makeMoney(){
//每个公司都是一样，先生产
this.product.beProducted();
//然后销售
this.product.beSelled();
}
}
这里多了个有参构造，其目的是要继承的子类都必选重写自己的有参构造函数，把产品类传递进来，再看子类 HouseCorp 的实现：
package com.zpkj.project28;
/**
* 房地产公司
*/
public class AHouseCorp extends ACorp {
//定义传递一个House产品进来
public AHouseCorp(House house) {
super(house);
}
//房地产公司很High了，赚钱，计算利润
public void makeMoney(){
super.makeMoney();
System.out.println("房地产公司赚大钱了...");
}
}
理解上没有多少难度，不多说，继续看山寨公司的实现:
package com.zpkj.project28;
/**
* 我是山寨老大，你流行啥我就生产啥
*/
public class ShanZhaiCorp extends ACorp {
//产什么产品，不知道，等被调用的才知道
public ShanZhaiCorp(Product product){
super(product);
}
//狂赚钱
public void makeMoney(){
super.makeMoney();
System.out.println("我赚钱呀...");
}
}
HouseCorp 类和 ShanZhaiCorp 类的区别是在有参构造的参数类型上，HouseCorp 类比较明确，我就是只要 House 类，所以直接定义传递进来的必须是 House 类， 一个类尽可能少的承担职责，那方法也是一样， 既然 HouseCorp 类已经非常明确只生产 House 产品，那为什么不定义成 House 类型呢？ShanZhaiCorp 就不同了，它是确定不了生产什么类型。
好了，两大对应的阵营都已经产生了，那我们再看 Client 程序：
package com.zpkj.project28;
/**
* 我要关心我自己的公司了
*/
public class Client2 {
public static void main(String...args){
House house = new House();
System.out.println("-------房地产公司是这个样子运行的-------");
//先找到我的公司
AHouseCorp houseCorp =new AHouseCorp(house);
//看我怎么挣钱
houseCorp.makeMoney();
System.out.println("\n");
//山寨公司生产的产品很多，不过我只要指定产品就成了
System.out.println("-------山寨公司是这样运行的-------");
ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new Clothes());
//ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new IPod());
shanZhaiCorp.makeMoney();
}
}
运行结果如下：
-------房地产公司是这个样子运行的-------
生产出的房子是这个样子的...
生产出的房子卖出去了...
房地产公司赚大钱了...
-------山寨公司是这样运行的-------
生产出的衣服是这个样子的...
生产出的衣服卖出去了...
我赚钱呀...这个山寨公司的前身是生产衣服的，那我现在要修改一下，生产 iPod，看如下的变化：
package com.zpkj.project28;
/**
* 我要关心我自己的公司了
*/
public class Client2 {
public static void main(String...args){
House house = new House();
System.out.println("-------房地产公司是这个样子运行的-------");
//先找到我的公司
AHouseCorp houseCorp =new AHouseCorp(house);
//看我怎么挣钱
houseCorp.makeMoney();
System.out.println("\n");
//山寨公司生产的产品很多，不过我只要指定产品就成了
System.out.println("-------山寨公司是这样运行的-------");
//ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new Clothes());
ShanZhaiCorp shanZhaiCorp = new ShanZhaiCorp(new IPod());
shanZhaiCorp.makeMoney();
}
}
运行结果如下：
-------房地产公司是这个样子运行的-------
生产出的房子是这个样子的...
生产出的房子卖出去了...
房地产公司赚大钱了...
-------山寨公司是这样运行的-------
生产出的iPod是这个样子的...
生产出的iPod卖出去了...
我赚钱呀...看代码上的注释灰色底色下面的的代码，就修改了这一一句话代码就完成了生产产品的转换。那我们深入的思考一下，
既然万物都是运动的，我现在只有房地产公司和山寨公司，那以后我会不会增加一些其他的公司呢？或者房地产公司会不会对业务进行细化，比如分为公寓房公司，别墅公司，以及商业房公司等等呢？那我告诉你，会的，绝对的会的，但是你发觉没，这种变化对我们上面的类图没有大的修改，充其量是扩展，你看呀：
增加公司，你要么继承 Corp 类，要么继承 HouseCorp 或 ShanZhaiCorp，不用再修改原有的类了； 增加产品，继承 Product 类，或者继承 House 类，你要把房子分为公寓房、别墅、商业用房等等；
你都是在扩展，唯一你要修改的就是 Client 类，你类都增加了哪能不修改调用呢，也就是说 Corp 类和Product 类都可以自由的扩展，而不会对整个应用产生太的变更，这就是桥梁模式。为什么叫桥梁模式？我们看一下桥梁模式的通用类图：
看到中间那根带箭头的线了吗？是不是类似一个桥，连接了两个类？所以就叫桥梁模式。我们再把桥梁模式
的几个概念熟悉一下，大家有没有注意到我把Corp 类以及它的两个实现类放到了Abstraction 包中，把House 以及相关的三个实现类放到了 Implementor 包中， 这两个包分别对应了桥梁模式的业务抽象角色（Abstraction）和业务实现角色（Implementor），这两个角色我估计没几个人能说的明白，特别是看了“四 人帮”的书或者是那本非常有名的、比砖头还要厚的书，你会越看越糊涂，忒专业化，有点像看政府的红头文件， 什么都说了，可好像又什么都没有说。这两个角色大家只要记住一句话就成：业务抽象角色引用业务实现角色，或者说业务抽象角色的部分实现是由业务实现角色完成的，很简单，别想那么复杂了。
桥梁模式的优点就是类间解耦，我们上面已经提到，两个角色都可以自己的扩展下去，不会相互影响，这个也符合 OCP 原则。
总结：
今天说到桥梁模式，那就多扯几句，大家对类的继承有什么看法吗？继承的优点有很多，可以把公共的方法或属性抽取，父类封装共性，子类实现特性，这是继承的基本功能，缺点有没有？有，强关联关系，父类有个方法，你子类也必须有这个方法，是不可选择的，那这会带来扩展性的问题，我举个简单的例子来说明这个问题：
Father 类有一个方法 A，Son 继承了这个方法，然后 GrandSon 也继承了这个方法，问题是突然有一天 Son 要重写父类的这个方法，他敢做吗？绝对不敢！GrandSon 可是要用从 Father 继承过来的方法 A，你修改了， 那就要修改 Son 和 GrandSon 之间的关系，那这个风险就大了去。今天讲的这个桥梁模式就是这一问题的解决方法，桥梁模式描述了类间弱关联关系，还说上面的那个例子，Fater 类完全可以把可能会变化的方法放出去，Son 子类要有这个方法很简答，桥梁搭过去，获得这个方法，GrandSon 也一样，即使你 Son 子类不想使用这个方法了，也没关系，对 GrandSon 不产生影响，他不是从你Son 中继承来的方法！
继承不能说它不好，非常好，但是有缺点的，我们可以扬长避短，对于比较明确不发生变化的，则通过继承来完成，若不能确定是否会发生变化的，那就认为是会发生变化，则通过桥梁模式来解决，这才是一个完美的世界。
引用：
本文原书：
《您的设计模式》 作者：CBF4LIFE