从零开始学设计模式(十)： 桥接模式（Bridge Pattern）

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定义

桥接（Bridge）模式又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式，它将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

桥接模式很好地遵循了里氏替换原则和依赖倒置原则，最终实现了开闭原则，对修改关闭，对扩展开放。它是一种对象结构型模式。

对于桥接模式可以这样理解：比如我们开一个早餐店，在不考虑时间的情况下，我们有饺子、汤圆、混沌、包子，每种都有不同的陷，比如肉馅、包菜、红豆、芝麻的。这样我们就有两种准备的方法：

一、饺子每个陷的都准备一些，包子也每个陷的都准备，混沌，汤圆同理；

二、把面粉发好，陷准备好，等客人来了，谁需要什么就给他准备什么东西。

可以明显发现第二种方案需要准备的东西更少，而且方便拓展，也不会造成浪费。这就是桥接模式的实例了。

桥接可以理解为组合、关联。桥接模式将继承关系转换为关联关系，从而降低了类与类之间的耦合，减少了代码编写量。

组成部分

通过上面对于桥接模式的介绍，可以发现桥接模式应该有以下四个组成部分：

1、抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。

2、扩展抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。

3、实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。

4、具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化角色接口的具体实现。

栗子

接下来看一个桥接模式的具体例子：

首先定义一个抽象角色，定义一个抽象的类：

public abstract class Abstraction {
    // 持有一个 Implementor 对象，形成聚合关系
    protected Implementor implementor;

    public Abstraction(Implementor implementor) {
        this.implementor = implementor;
    }
    public void operation() {
        implementor.operationImpl();
    }
}

接着定义一个实现化角色的接口Implementor ：

public interface Implementor {
    public void operationImpl();
}

接着定义两个类实现 Implementor 中定义的接口：ConcreteImplementorA-B :

public class ConcreteImplementorA implements Implementor{
    @Override
    public void operationImpl() {
        System.out.println("具体实现ConcreteImplementorA");
    }
}

public class ConcreteImplementorB implements Implementor{
    @Override
    public void operationImpl() {
        System.out.println("具体实现ConcreteImplementorB");
    }
}

定义一个RefinedAbstraction 类继承 Abstraction 类:

public class RefinedAbstraction extends  Abstraction{
    public RefinedAbstraction(Implementor implementor) {
        super(implementor);
    }

    public void otherOperation() {
        System.out.println("其他实现方法");
    }
}

测试方法

public class BridgePatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        Implementor implementor = new ConcreteImplementorA();
        RefinedAbstraction abstraction = new RefinedAbstraction(implementor);
        abstraction.operation();
        abstraction.otherOperation();
    }
}

测试方法的运行结果如下

桥接模式的优点

1、分离抽象接口及其实现部分。

2、桥接模式有时类似于多继承方案，但是桥接模式是比多继承方案更好的解决方法。因为多继承方案违背了类的单一职责原则（即一个类只有一个变化的原因），所以复用性比较差。

3、桥接模式提高了系统的可扩充性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统。

桥接模式的缺点

1、由于聚合关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象化进行设计与编程，能正确地识别出系统中两个独立变化的维度，这增加了系统的理解与设计难度。

2、而且其使用范围具有一定的局限性。

应用场景

1、当一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展。

2、如果不希望在抽象和实现部分采用固定的绑定关系，可以采用桥接模式，来把抽象和实现部分分开，然后在程序运行期间来动态的设置抽象部分需要用到的具体的实现，还可以动态切换具体的实现。

3、对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统，可以使用桥接模式

4、、如果出现抽象部分和实现部分都应该可以扩展的情况，可以采用桥接模式，让抽象部分和实现部分可以独立的变化，从而可以灵活的进行单独扩展。

5、当一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性时，可以使用桥接模式。

总结

1、桥接模式主要是将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。

2、桥接模式的主要优点是分离抽象接口及其实现部分，是比多继承方案更好的解决方

3、桥接模式包含四个组成部分：

抽象类中定义了一个实现类接口类型的对象并可以维护该对象；

扩充抽象类扩充由抽象类定义的接口，它实现了在抽象类中定义的抽象业务方法，在扩充抽象类中可以调用在实现类接口中定义的业务方法；

实现类接口定义了实现类的接口，实现类接口仅提供基本操作，而抽象类定义的接口可能会做更多更复杂的操作；

具体实现类实现了实现类接口并且具体实现它，在不同的具体实现类中提供基本操作的不同实现，在程序运行时，具体实现类对象将替换其父类对象，提供给客户端具体的业务操作方法。

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