设计模式篇(Java)：桥接模式

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九、桥接模式

需求示例

当我们对不同手机类型的不同品牌实现操作编程，如图：

那么它对应的类图就是

传统方式解决需求分析：

• 扩展性问题，如果需要在增加手机的样式（翻盖），那么我们需要增加每个品牌的种类，如果我们增加一个手机品牌，也需要在每个手机样式下增加。
• 违反了单一职责原则：当我们增加手机样式时，要同时增加所有品牌的手机，这样增加了代码维护成本。
• 解决方案：使用桥接模式

9.1 桥接模式基本介绍

• 桥接模式(Bridge模式)是指：将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变。
• 是一种结构型设计模式
• Bridge模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(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的功能扩展。

桥接模式原理图

分析：

• Cilent类：桥接模式的调用者
• 抽象类（Abstraction）：维护了Implementor / 即它的实现类ConcreteImplementorA/B，二者是聚合关系，其中Abstraction充当桥梁（桥接类）
• RefinedAbstraction：是Abstraction抽象类的子类
• Implementor：行为实现类的接口
• ConcreteImplementorA：行为的具体实现类

9.2 桥接模式解决需求

使用桥接模式对应的类图

代码实现

品牌接口

/**
 * @author cVzhanshi
 * @create 2023-06-27 17:30
 */
public interface Brand {
    void open();

    void call();

    void close();
}

品牌接口实现类

@Slf4j
public class Huawei implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        log.info("Huawei开机啦");
    }

    @Override
    public void call() {
        log.info("Huawei打电话啦");
    }

    @Override
    public void close() {
        log.info("Huawei关机啦");
    }
}


@Slf4j
public class Mi implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        log.info("Mi开机啦");
    }

    @Override
    public void call() {
        log.info("Mi打电话啦");
    }

    @Override
    public void close() {
        log.info("Mi关机啦");
    }
}

手机抽象类

/**
 * @author cVzhanshi
 * @create 2023-06-27 17:32
 */
public abstract class Phone {

    // 品牌
    private Brand brand;

    public Phone(Brand brand) {
        this.brand = brand;
    }

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

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

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

抽象类的样式子类

/**
 * @author cVzhanshi
 * @create 2023-06-27 17:34
 */

@Slf4j
public class AnJian extends Phone{
    public AnJian(Brand brand) {
        super(brand);
    }

    @Override
    protected void open() {
        super.open();
        log.info("按键手机");
    }

    @Override
    protected void call() {
        super.call();
        log.info("按键手机");
    }

    @Override
    protected void close() {
        super.close();
        log.info("按键手机");
    }
}


@Slf4j
public class ChuPin extends Phone{
    public ChuPin(Brand brand) {
        super(brand);
    }

    @Override
    protected void open() {
        super.open();
        log.info("触屏手机");
    }

    @Override
    protected void call() {
        super.call();
        log.info("触屏手机");
    }

    @Override
    protected void close() {
        super.close();
        log.info("触屏手机");
    }
}

客户端调用桥接模式

/**
 * @author cVzhanshi
 * @create 2023-06-27 17:37
 */

@Slf4j
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone1 = new AnJian(new Mi());
        phone1.open();
        phone1.call();
        phone1.close();
        log.info("=================================");
        Phone phone2 = new AnJian(new Huawei());
        phone2.open();
        phone2.call();
        phone2.close();
        log.info("=================================");
        Phone phone3 = new ChuPin(new Huawei());
        phone3.open();
        phone3.call();
        phone3.close();
    }
}

// 输出结果
17:40:39.229 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Mi - Mi开机啦
17:40:39.233 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.234 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Mi - Mi打电话啦
17:40:39.234 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.234 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Mi - Mi关机啦
17:40:39.234 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.234 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Client - =================================
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei开机啦
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei打电话啦
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei关机啦
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.AnJian - 按键手机
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Client - =================================
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei开机啦
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.ChuPin - 触屏手机
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei打电话啦
17:40:39.235 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.ChuPin - 触屏手机
17:40:39.236 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.Huawei - Huawei关机啦
17:40:39.236 [main] INFO cn.cvzhanshi.design.bridge.ChuPin - 触屏手机

分析：如果使用桥接模式完成需求，那么如果要加一个样式，或者加一个品牌只需要添加一个类就行，不需要修改其他的类。

9.3 桥接模式的注意事项和细节

• 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，让抽象部分和实现部分独立开来，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。
• 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，其它的部 分由具体业务来完成。
• 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。
• 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。
• 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。

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，银卡用户，金卡用户.
• 消息管理
  • 消息类型：即时消息，延时消息
  • 消息分类：手机短信，邮件消息，QQ消息…