【设计模式】桥接模式在开发中的应用

1. 概述

桥接模式是一个非常简单的设计模式，可能大家在开发的过程中已经使用到了这种模式而不自知。总的来说，桥接模式最大的作用就是解耦，所谓的解耦，就是通过转换代码的设计，减少类与类，模块与模块之间的依赖紧密程度。

2.桥接模式

2.1.两种定义

桥接模式的主流定义有两种，第一种是GoF的定义：

将抽象和实现解耦，使得两者可以独立地变化。

通过这句话，我们能够得到的信息是需要降低抽象和实现和依赖紧密程度，以达到两者之间可以独立扩展，互不影响的效果。

在大多数情况下，抽象一般指的是接口和抽象类，实现就是实现类。在桥接模式中的抽象和实现，无所谓接口、抽象类还是实现类的差异。桥接模式抽象更多的是提供一定的约束，比如一个固定的执行流程，在这个流程中会定义出一些可以自由替换的口子，而实现就是去适配这些口子，让一个固定的执行流程可以得到不同的执行结果。在这个定义下，桥接模式中的抽闲与实现，可能各自都是一套类库，或者是一个独立的模块。

简单的理解，就是抽象会定义要做什么，实现是定义怎么去做，也就理解为插口与插件的关系。
比如：操作系统和文件系统的关系、JDBC中连接与数据库驱动之间的关系、Dubbo中协议与服务提供/调用者的封装之间的关系，都可以看做是这种抽象与实现分离的桥接关系。

除了上述的框架或开源代码之外，我们在实际的开发过程中也经常会有类似的需求。
比如：系统需要接入支付功能的时候，会先定义一套支付流程，在这个流程的节点中会调用不同的三方支付渠道，微信、支付宝等，这里的支付流程就是抽象，支付渠道就是实现。
再比如：需要实现一个消息发送平台，消息发送的流程就是抽象，不同的消息发送渠道（短信、邮件、推送、站内信等）就是实现，更进一步在短信发送中，短信发送的通用流程就是抽象，调用不同的短信发送渠道商就是实现。

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第二种定义方式更为简单使用更加广泛：

一个类存在多个独立变化的维度，通过组合的方式让多个维度可以独立进行扩展。

为什么说这种方式更加广泛呢？
思考一下就会发现，在第一种定义中抽象和实现完全可以理解为两个不同的维度，这两个维度都是可以独立变化的，也就是说，第二种定义包含了第一种定义，并在这个基础上扩展了，即使不满足抽象与实现的关系，只要有多个不同的维护可以独立变化，并且通过组合/聚合的方式实现不同维度独立扩招，就可以认为是桥接模式。

举个例子：
还是上面说的消息发送的需求，在短信发送中，常规的短信在服务商那里有两种类型：通知类、营销类。
对于营销类型的短信，需要在短信的正文末尾拼接上回T退订，回TD退订或者类似的文本，而通知类型的是不需要的，这时候就可以将短信类型作为一个维度，短信渠道作为另一个维度，将两个维度通过组合的方式连接起来，就形成了一个简单的桥接模式实现。
在这个例子中，并没严格的抽象与实现的关系。

2.2.通用类图/通用代码

根据上面的描述，不同维度之间通过组合/聚合的方式进行连接，可以得到如下的类图：

通用代码实现：

• 维度B：

  public interface DimensionB {
      void operation();
  }
  
  public class DimensionBImpl implements DimensionB {
      @Override
      public void operation() {
          System.out.println("维度B的实现");
      }
  }
  

• 维度A：

  public abstract class DimensionA {
  
      private DimensionB dimensionB;
  
      public DimensionA(DimensionB dimensionB) {
          this.dimensionB = dimensionB;
      }
  
      public void operation() {
          dimensionB.operation();
      }
  
  }
  
  public class DimensionAImpl extends DimensionA {
  
      public DimensionAImpl(DimensionB dimensionB) {
          super(dimensionB);
      }
  }
  

2.3.在业务开发中的应用

参照通用的代码和类图，可以在实际的开发中使用桥接模式，以上面讲的不同短信类型为例，简单的实现一下短信发送的业务。

• 定义发送渠道的维度：

  public interface SmsChannel {
      void send(String message, String phone);
  }
  
  public class AliSmsChannel implements SmsChannel {
     @Override
     public void send(String message, String phone) {
         System.out.println("使用阿里云短信通道发送消息：" + message + "，给：" + phone);
     }
  }
  

• 定义短信类型维度：

  public abstract class SmsType {
  
      private SmsChannel smsChannel;
  
      public SmsType(SmsChannel smsChannel) {
          this.smsChannel = smsChannel;
      }
  
      public void send(String message, String phone) {
          smsChannel.send(message, phone);
      }
  }
  
  public class NotificationSmsType extends SmsType {
      public NotificationSmsType(SmsChannel smsChannel) {
          super(smsChannel);
      }
  }
  
  public class MarketingSmsType extends SmsType {
  
      public MarketingSmsType(SmsChannel smsChannel) {
          super(smsChannel);
      }
  
      @Override
      public void send(String message, String phone) {
          message = message + " 回T退订";
          super.send(message, phone);
      }
  }
  

• 测试：

  public class SmsTest {
  
      public static void main(String[] args) {
          SmsType notificationSmsType = new NotificationSmsType(new AliSmsChannel());
          notificationSmsType.send("测试通知类型短信", "18512345678");
  
          System.out.println("=====================================");
  
          SmsType marketingSmsType = new MarketingSmsType(new AliSmsChannel());
          marketingSmsType.send("测试营销类型短信", "18512345678");
      }
  }
  

执行测试的结果如下：

使用阿里云短信通道发送消息：测试通知类型短信，给：18512345678
=====================================
使用阿里云短信通道发送消息：测试营销类型短信 回T退订，给：18512345678

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此时要拓展一个腾讯云的发送渠道，只需要创建一个新的SmsChannle，在SmsType的维度上是不用做修改的，主打的就是不同维度独立拓展。

public class TencentSmsChannel implements SmsChannel {
    @Override
    public void send(String message, String phone) {
        System.out.println("使用腾讯云短信通道发送消息：" + message + "，给：" + phone);
    }
}

在做一次测试，对比一下两种渠道：

public class SmsTest {

    public static void main(String[] args) {
        SmsType notificationSmsType = new NotificationSmsType(new AliSmsChannel());
        notificationSmsType.send("测试通知类型短信", "18512345678");

        System.out.println("=====================================");

        SmsType marketingSmsType = new MarketingSmsType(new AliSmsChannel());
        marketingSmsType.send("测试营销类型短信", "18512345678");

        System.out.println("=====================================");

        MarketingSmsType tencentMarketingSmsType = new MarketingSmsType(new TencentSmsChannel());
        tencentMarketingSmsType.send("测试营销类型短信","18512345678");
    }

}

使用阿里云短信通道发送消息：测试通知类型短信，给：18512345678
=====================================
使用阿里云短信通道发送消息：测试营销类型短信 回T退订，给：18512345678
=====================================
使用腾讯云短信通道发送消息：测试营销类型短信 回T退订，给：18512345678

3.总结

本篇主要讲了桥接模式的概念及实现，桥接模式本身是一个很简单的设计模式，只需要掌握桥接模式的两个最重要的特点即可：

• 通过组合/聚合进行连接，而不是继承
• 多个维度可以独立拓展，互不影响

这两个特点其实也是对组合优于继承的一种体现，掌握这两个特点，可以在日后的开发过程中识别出桥接模式，并使用桥接模式写出高拓展性的代码。