【设计模式系列16】桥接模式原理及示例分析
桥接模式原理及示例分析
- 设计模式系列总览
- 前言
- 什么是桥接模式
- 桥接模式示例
- 桥接模式角色分类
- 桥接模式应用场景
- 桥接模式优缺点
- 总结
设计模式系列总览
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前言
本文主要介绍桥接模式的原理，并会结合示例进行分析。桥接模式其实和组合有点相似，桥接模式也是通过组合来实现的，但是桥接模式和组合模式的侧重点不一样，接下来就让我们一起来看看桥接模式。
什么是桥接模式
桥接模式(Bridge Pattern)也称之为桥梁模式，接口(Interface)模式或者柄体(Handle and Body)模式。
桥接模式是将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立的变化。桥接模式属于结构型模式。
桥接模式的主要目的是通过组合的方式建立两个类之间的关系，而并不通过继承来实现，桥接模式的核心在于解耦抽象和实现。
好了，装逼时刻到了：Talk is cheap，Show you the code，先看一个非常简单的例子。
桥接模式示例
下面我们以发消息为例来进行说明，首先消息类型是一个维度，比如可以发邮件，发短信。然后消息可以有紧急消息，普通消息，这又是一个具体的维度。
1、首先新建一个消息接口类：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public interface IMessage {
void send(String content,String toUser);
}
2、新建两个实现类，分别是邮件消息和短信消息：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public class EmailMessage implements IMessage {
@Override
public void send(String content, String toUser) {
System.out.println(String.format("邮件消息->%s：%s",toUser,content));
}
}
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public class SmsMessage implements IMessage {
@Override
public void send(String content, String toUser) {
System.out.println(String.format("SMS消息->%s：%s",toUser,content));
}
}
假如这时候我们需要按照普通消息和紧急消息来做一些不同的事情，那么这时候普通写法会怎么写，我想可能会是如下写法，直接改写消息类，在分别去实现紧急消息类和普通消息类：
public class SmsMessage extends CommonMsg implements IMessage {
但是Java是单继承，所以一次只能继承一个，要么就把普通消息和紧急消息设置为接口，要么就作为组合的形式，将紧急消息和普通消息分别作为属性存到对应的消息类型里面去。但是不论是哪种形式，都需要修改原先的SmsMessage 类。
所以这时候就需要使用桥接模式，将抽象(消息类型)与实现(消息紧急程度)进行分离。
3、新建一个抽象类，将IMessage集成进去：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public abstract class AbstractMessage {
private IMessage iMessage;
public AbstractMessage(IMessage iMessage) {
this.iMessage = iMessage;
}
public void sendMessage(String content,String toUser){
this.iMessage.send(content,toUser);
}
}
4、新建一个紧急程度为普通的消息类：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public class CommonMsg extends AbstractMessage {
public CommonMsg(IMessage iMessage) {
super(iMessage);
}
@Override
public void sendMessage(String content, String toUser) {
this.doSomething();
super.sendMessage(content, toUser);
}
private void doSomething() {
System.out.println("这只是一个普通消息");
}
}
5、新建一个紧急程度为紧急的消息类：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
public class UrgentMessage extends AbstractMessage{
public UrgentMessage(IMessage iMessage) {
super(iMessage);
}
@Override
public void sendMessage(String content, String toUser) {
doSomething();
super.sendMessage(content, toUser);
}
private void doSomething() {
System.out.println("这是紧急消息，请优先发送");
}
}
这时候假如要新增其他紧急程度那直接再建一个类就好了，非常方便。
6、最后新建一个测试类来测试一下：
package com.zwx.design.pattern.bridge;
import java.io.IOException;
public class TestBridge {
public static void main(String[] args) throws IOException {
IMessage iMessage = new EmailMessage();
AbstractMessage abstractMessage = new UrgentMessage(iMessage);//紧急邮件消息
abstractMessage.sendMessage("您好","张三丰");
//再来一个普通邮件消息
System.out.println("------------分割线---------------");
abstractMessage = new CommonMsg(iMessage);
abstractMessage.sendMessage("您好","郭靖");
}
}
输出结果如下：
这是紧急消息，请优先发送
邮件消息->张三丰：您好
------------分割线---------------
这只是一个普通消息
邮件消息->郭靖：您好
桥接模式角色分类
从上面的示例中我们可以得出桥接模式有以下4个角色：
- 抽象(Abstraction)角色：一般为抽象类。该类持有一个实现角色的引用，并通过构造方法传入一个具体的实现类（如示例中的AbstractMessage）。
- 修正抽象(RefinedAbstraction)角色：扩展抽象角色，可以对抽象角色的方法进行覆盖重写来达到完善的目的（如示例中的UrgentMessage和CommonMsg）。
- 实现(Implementor)角色：定义一个维度的基本操作，提供给抽象角色使用，该类一般为接口或者抽象类（如示例中的IMessage）。
- 具体实现(ConcreteImplementor)角色：Implementor的具体实现类（如示例中的EmailMessage和SmsMessage）。
桥接模式应用场景
当一个类内部具有两种及以上维度变化时，使用桥接模式可以解耦这些维度，使得高层代码结构稳定，桥接模式一般适用于以下场景：
- 1、在抽象和具体之间需要增加更多灵活性的场景。
- 2、一个类存在2个或者以上独立变化的维度，而这些维度又需要独立进行扩展时。
- 3、不希望使用继承，或因为多层继承导致类的个数剧增时可以考虑使用桥接模式
PS：桥接模式的其中一个目的就是为了替换继承
桥接模式优缺点
优点：
1、分离了抽象部分及其实现部分两个维度，实现了代码的解耦，提高了系统的扩展性。
3、扩展功能时只需要新增类，无需修改源代码，符合开闭原则。
4、通过组合而不是继承来实现耦合，符合合成复用原则。
缺点：
1、增加了系统的理解难度和设计难度(这也算是大部分设计模式的共性)
2、需要正确识别系统中各个独立变化的维度
总结
本文主要介绍桥接模式的原理，并结合了示例对其进行了分析。桥接模式也是通过组合来实现的。我们在开发中大家都知道要解耦，解耦的实质就是减少对象之间的关联，而继承是一种强关联，因为一旦通过继承，那么子类就会拥有父类所有公开的方法和属性，有些可能并不是子类需要的，而组合就不一样，组合是一种弱关联，我只是持有一个对象，但是我持有对象所拥有的功能并不是我的，和我并没有很强烈的关系。所以实质上在很多场景我们都可以通过组合来解耦继承对象之间的强关联关系。
最后还是希望大家记住编程中的一条原则，那就是：多用组合，少用继承。
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