结构型模式之桥接模式的案例示范

1. 桥接模式介绍

桥接模式的主要作用就是通过将抽象部分与实现部分分离，把多种可匹配的使用进行组合。说白了核心实现就是A类中含有B类接口，通过构造函数传递B类的实现，这个B类就是设计的桥。

桥接模式在平常的开发中有哪些场景？

JDBC多种驱动程序的实现、同品牌类型的台式机和笔记本平板、业务实现中多类接口同组过滤服务等。这些场景都比较适合桥接模式进行实现，因为在一些组合中如果每一个类都实现不同的服务可能会出现笛卡尔积，而使用桥接模式就可以非常简单。

2. 案例场景模拟

随着市场的竞争在支付服务行业出现了微信和支付宝还包括一些其他服务，但是对于商家来说并不希望改变用户习惯。就像如果我的地摊只能使用微信或只能使用支付宝付款，那么顾客伤心，鸡蛋灌饼也卖不动了。

在这个时候就出现了第三方平台，把市面上综合占据市场90%以上的支付服务都集成到自己平台上，再把这样的平台提供给店铺、超市使用，同时支持人脸扫描、指纹、密码多种方式。

我们接下来这个案例就模拟这样一个第三方平台来承接各个支付能力，同时使用自家的人脸让用户支付起来更加容易。那么这里就出现了多支付与多模式的融合使用，如果给每一个支付都实现一次不同的模式，即使是继承类也需要开发很多。而且随着后面接入了更多的支付服务或支付方式，就会呈爆炸式扩展。

所以此时需要思考一下这样的场景该怎么实现？

3. 用一坨坨代码实现

先看看实际情况，需求上的急，产品经理一直催。既然你逼我，别怪我无情。

工程结构

org.itstack.demo.design
----PayController.java

• 只有一个类，里面都是ifelse，这个类实现了支付和模式的全部功能。

代码实现

public class PayController {
	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PayController.class);
	public boolean doPay(String uId, String tradeId, BigDecimal amount,
int channelType, int modeType) {
    // 微信支付
    if (1 == channelType) {
        logger.info("微信支付。uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
        if (1 == modeType) {
            logger.info("密码支付");
            } else if (2 == modeType) {
            logger.info("人脸支付");
            } else if (3 == modeType) {
            logger.info("指纹支付");
        }
    }
    // 支付宝支付
    else if (2 == channelType) {
        logger.info("支付宝支付。uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
        if (1 == modeType) {
            logger.info("密码支付");
            } else if (2 == modeType) {
            logger.info("人脸支付");
            } else if (3 == modeType) {
            logger.info("指纹支付");
        }
    }
        return true;
    }
}

• 上面的类提供了一个支付服务功能，通过提供的必要字段：用户ID、交易ID、金额、渠道、模式，来控制支付方式。
• 以上的ifelse是最差的一种写法。

测试验证

编写测试类

@Test
public void test_pay() {
    PayController pay = new PayController();
    System.out.println("\r\n模拟支付：微信支付、人脸方式");
    pay.doPay("weixin_1092033111", "100000109893", new BigDecimal(100), 1,2);
    System.out.println("\r\n模拟支付：支付宝支付、指纹方式");
    pay.doPay("jlu19dlxo111","100000109894",new BigDecimal(100), 2, 3);
}

• 以上测试了两种不同的支付类型和支付模式：微信+人脸、支付宝+指纹。

测试结果

模拟支付：微信支付、人脸方式
23:05:59.152 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId： weixin_1092033111 tradeId：100000109893 amount：100
23:05:59.155 [main] INFO o.i.demo.design.pay.mode.PayCypher - 人脸支付
23:05:59.155 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId：weixin_1092033111 tradeId：100000109893 security：true
23:05:59.155 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId：weixin_1092033111 tradeId：100000109893 amount：100
模拟支付：支付宝支付、指纹方式
23:05:59.156 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 amount：100
23:05:59.156 [main] INFO o.i.demo.design.pay.mode.PayCypher - 指纹支付
23:05:59.156 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 security：true
23:05:59.156 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 amount：100

Process finished with exit code 0

• 从测试结果看已经满足了我们的不同支付类型和支付模式的组合，但是这样的代码在后面的维护以及扩展都会变得非常复杂。

4. 桥接模式重构代码

从上面的ifelse方式实现来看，这是两种不同类型的相互组合。那么就可以把支付方式和支付模式进行分离，通过抽象类依赖实现类的方式进行桥接，通过这样的拆分后支付与模式其实是可以单独使用的，当需要组合的时候只需要把模式传递给支付即可。

桥接模式的关键是选择的桥接点拆分，是否可以找到这样类似的相互组合，如果没有就不必要非得使用桥接模式。

工程结构

org.itstack.demo.design.pay
----channel
	----Pay.java
	----WxPay.java
	----ZfbPay.java
----mode
	----IPayMode.java
	----PayCypher.java
	----PayFaceMode.java
	----PayFingerprintMode.java

桥接模式模型结构

• 左侧Pay是一个抽象类，往下是两个支付类型实现：微信支付、支付宝支付。
• 右侧IPayMode是一个接口，往下是它的两个支付类型：刷脸支付、指纹支付。
• 那么，支付类型+支付模式=相应的支付组合。
• 注意，每种支付方式的不同，刷脸和指纹校验逻辑也有差异，可以使用适配器模式就行处理，这里不是重点不做介绍，可以看另一篇适配器模式文章。

代码实现

支付类型桥接抽象类

public abstract class Pay {
    protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Pay.class);
    
    protected IPayMode payMode;
    
    public Pay(IPayMode payMode) {
    	this.payMode = payMode;
    }
    public abstract String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount);
}

• 在这个抽象类中定义了支付方式需要实现的划账接口：tranfer，以及桥接接口：IPayMode，并且在构造函数中用户方自行选择支付方式。
• 如果没有接触过此类实现，可以重点关注IPayMode payMode，这部分是桥接的核心。

微信支付

public class WxPay extends Pay {
    public WxPay(IPayMode payMode) {
    	super(payMode);
    }
    public String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount)
    {
    logger.info("微信支付 uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
    boolean security = payMode.security(uId);
    logger.info("微信支付 uId：{} tradeId：{} security：{}", uId, tradeId, security);
    if (!security) {
        logger.info("微信支付拦截 uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
        return "0001";
        }
        logger.info("微信支付成功 uId：{} tradeId：{} amount：{}",uId, tradeId, amount);
        return "0000";
    }
}

支付宝支付

public class ZfbPay extends Pay {
    public ZfbPay(IPayMode payMode) {
    	super(payMode);
    }
    public String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount)
    {
    logger.info("支付宝支付 uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
    boolean security = payMode.security(uId);
    logger.info("支付宝支付 uId：{} tradeId：{} security：{}", uId, tradeId, security);
    if (!security) {
        logger.info("支付宝支付拦截 uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
        return "0001";
    }
    logger.info("支付宝支付成功 uId：{} tradeId：{} amount：{}", uId, tradeId, amount);
    return "0000";
    }
}

• 这里分别模拟了调用第三方的两个支付渠道：微信、支付宝，当然作为支付综合平台可能不止接入了这两个渠道。
• 另外可以看到在支付的时候分别都调用了风控的接口进行验证 payMode.security(uid)，也就是不同模式的支付（刷脸、指纹），都需要经过指定的风控，才能保证支付安全。

定义支付模式接口

public interface IPayMode {
	boolean security(String uId);
}

• 任何一个支付模式：刷脸、指纹、密码，都需要过不同程度的安全风控，这里定义了一个安全校验接口。

刷脸

public class PayFaceMode implements IPayMode{
    protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PayCypher.class);
    public boolean security(String uId) {
        logger.info("人脸支付，风控校验脸部识别");
        return true;
    }
}

指纹

public class PayFingerprintMode implements IPayMode{
    protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PayCypher.class);
    public boolean security(String uId) {
        logger.info("指纹支付，风控校验指纹信息");
        return true;
    }
}

密码

public class PayCypher implements IPayMode{
    protected Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PayCypher.class);
    public boolean security(String uId) {
        logger.info("密码支付，风控校验环境安全");
        return true;
    }
}

• 在这里分别实现了三种支付模式的风控校验，在用户选择不同支付类型的时候，则会进行相应的风控拦截以此保障支付安全。

编写测试类

@Test
public void test_pay() {
    System.out.println("\r\n模拟测试场景：微信支付、人脸方式");
    Pay wxPay = new WxPay(new PayFaceMode());
    wxPay.transfer("weixin_1092033111", "100000109893", new BigDecimal(100));
    
    System.out.println("\r\n模拟测试场景：支付宝支付、指纹方式");
    Pay zfbPay = new ZfbPay(new PayFingerprintMode());
    zfbPay.transfer("jlu19dlxo111","100000109894",new BigDecimal(100));
}

• 与上面的ifelse实现方式相比，这里的调用方式变得整洁、易使用：new Wxpay(new PayFaceMode())、new ZfbPay(new PayFingerprintMode())。
• 外部使用接口的用户不需要关心具体的实现，只按需选择使用即可。
• 目前以上优化主要针对桥接模式的使用进行重构if逻辑部分，关于调用部分可以使用抽象工厂或策略模式配合map结构，将服务配置化。

测试结果

模拟测试场景：微信支付、人脸方式
23:14:40.911 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId：weixin_1092033111 tradeId：100000109893 amount：100
23:14:40.914 [main] INFO o.i.demo.design.pay.mode.PayCypher - 人脸支付，风控校验脸部识别
23:14:40.914 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId：weixin_1092033111 tradeId：100000109893 security：true
23:14:40.915 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 微信支付 uId：weixin_1092033111 tradeId：100000109893 amount：100
模拟测试场景：支付宝支付、指纹方式
23:14:40.915 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 amount：100
23:14:40.915 [main] INFO o.i.demo.design.pay.mode.PayCypher - 指纹支付，风控校验指纹信息
23:14:40.915 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 security：true
23:14:40.915 [main] INFO o.i.demo.design.pay.channel.Pay - 支付宝支付 uId：jlu19dlxo111 tradeId：100000109894 amount：100

Process finished with exit code 0

• 从测试结果来看内容是一样的，但是整体的实现方式有了很大的变化。

5. 总结

• 通过模拟微信与支付宝两个支付渠道在不同支付模式下，刷脸、指纹、密码的组合从而体现了桥接模式在这类场景下的合理运用。简化了代码开发，给后续的需求迭代增加了很好的扩展性。
• 从桥接模式的实现形式来看满足了单一职责和开闭原则，让每一部分内容都很清晰易于维护和拓展。