Java设计模式之 [6] 结构型模式 - 桥接模式

简介

1.桥接模式(Bridge模式)是指:将实现与抽象放在两个不同的类的层次中,使得两个层次可以独立改变
2.是一种结构型设计模式
3.Bridge模式基于类的最小设计原则,通过使用封装.聚合以及继承等行为让不同的类承担不同的职责.它的主要特点就是把抽象(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功能的拓展

手机操作问题

现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程(比如打电话,开机,关机,上网,等)

传统

类图

类图

传统方式解决手机问题分析

1.拓展性问题(类爆炸),如果我们再增加手机类的样式(旋转式),就需要增加各个品牌的手机的类,同样如果我们增加一个手机品牌,也要在各个手机样式下增加
2.违反了单一职责原则,当我们增加手机样式的时候,要同时增加所有品牌的手机,这样增加了代码维护成本
3.解决方案 == >> 使用桥接模式

桥接模式原理 类图

类图

原理类图说明
1.Client类:桥接模式的调用者
2.抽象类(Abstraction):维护了 Implementor / 即 他的实现类 ConcreteImplementorA .. 二者是聚合关系 Abstraction 充当了桥接类
3.RefineAbstraction: 是 Abstraction 的子类
4.Implementor :行为实现类的的接口
5.ConcreteImplementorA /B 是行为的具体实现类
6.从UML图可以看出 抽象类和接口是聚合的关系,其实是调用与被调用的关系

手机问题 使用 桥接模式 实现

类图

代码实现

public interface Brand {
    void open();
    void close();
    void call();
}

public class XiaoMi implements Brand {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("小米开机");
    }

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

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

}

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");
    }

}

public abstract class Phone {
    // 组合品牌
    private Brand brand;

    // 构造器
    public Phone(Brand brand) {
        super();
        this.brand = brand;
    }

    protected void open() {
        this.brand.open();
    }

    protected void close() {
        this.brand.close();
    }

    protected void call() {
        this.brand.call();
    }
}

//折叠手机类 
public class FoldedPhone extends Phone{

    //构造器
    public FoldedPhone(Brand brand) {
        super(brand);
    }
    public void open() {
        super.open();
        System.out.println(" 折叠手机 open ");
    }

    public void close() {
        super.close();
        System.out.println(" 折叠手机 close");
    }
    
    public void call() {
        super.call();
        System.out.println(" 折叠手机 call");
    }
}

public class UpRightPhone extends Phone {

    // 构造器
    public UpRightPhone(Brand brand) {
        super(brand);
    }

    public void open() {
        super.open();
        System.out.println(" 直立手机 open");
    }

    public void close() {
        super.close();
        System.out.println(" 直立手机 close");
    }

    public void call() {
        super.call();
        System.out.println(" 直立手机 call");
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取折叠式手机 样式+品牌
        Phone phone = new FoldedPhone(new XiaoMi());
        phone.open();
        phone.close();
        phone.call();
        System.out.println("========================");
        // 获取折叠式手机 样式+品牌
        Phone phone1 = new FoldedPhone(new Vivo());
        phone1.open();
        phone1.close();
        phone1.call();
        System.out.println("========================");
        // 获取直立式手机 样式+品牌
        Phone phone2 = new UpRightPhone(new Vivo());
        phone2.open();
        phone2.close();
        phone2.call();
        System.out.println("========================");
        // 获取直立式手机 样式+品牌
        Phone phone3 = new UpRightPhone(new Vivo());
        phone3.open();
        phone3.close();
        phone3.call();
    }
}

打印结果

小米开机
 折叠手机 open 
小米关机
 折叠手机 close
小米打电话
 折叠手机 call
========================
Vivo开机
 折叠手机 open 
Vivo关机
 折叠手机 close
Vivo打电话
 折叠手机 call
========================
Vivo开机
 直立手机 open
Vivo关机
 直立手机 close
Vivo打电话
 直立手机 call
========================
Vivo开机
 直立手机 open
Vivo关机
 直立手机 close
Vivo打电话
 直立手机 call

桥接模式在JDBC源码的分析

1.JDBC的Driver接口,如果从桥接模式来看,Driver就是一个接口.下面有Mysql的Driver.Oracle的Driver,这些就可以当作是接口实现类

类图

桥接模式的注意事项

1.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,让抽象的部分和实例部分隔离开来,这有助于系统进行分层设,从而产生更好的结构化系统
2.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,其他的部分有具体的业务来完成
3.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
4.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
5.桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,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

桥接模式的应用场景

1.对于那些不希望使用继承或因为多层继承导致系统的个数急剧增加的系统,桥接模式尤为适用
2.常见的应用场景

• JDBC驱动程序
• 银行转账系统
  =转账分类:网上转账,柜台转账.AMT转账
  =转账用户类型:普通用户,银卡账户.金卡账户
• 消息管理
  =消息类型:即时消息 延时消息
  =消息分类:手机短信,邮件信息,QQ消息