浅学设计模式之桥接模式(2)
今天一直心绪不宁，被一些事情所困扰，希望能有个好的过程以及结果而不是自己的空想。看一下桥接模式吧，个人感觉这个模式是个比较容易理解的模式，但是在真正应用的时候还是需要一定的经验。
概述
模式定义：
结构：
Abstraction
Refined Abstraction
Implementor
ConcreteImplementor
模式分析：
代码实现：
Abstraction
public abstract class Brush {
Color mColor;
public Brush(Color color) {
mColor = color;
}
//默认画笔为黑色
public Brush() {
mColor = new BlackColor();
}
public void setColor(Color color) {
mColor = color;
}
public abstract void draw();
}
Refined Abstraction
小号笔：public class SmallBrush extends Brush {
public SmallBrush(){
super();
}
public SmallBrush(Color color) {
super(color);
}
@Override
public void draw() {
System.out.println(" in smallBrush, begin to draw");
mColor.draw();
}
}
中号笔：
public class MiddleBrush extends Brush {
public MiddleBrush() {
super();
}
public MiddleBrush(Color color) {
super(color);
}
@Override
public void draw() {
System.out.println(" in MiddleBrush, begin to draw");
mColor.draw();
}
}
大号笔：
public class BigBrush extends Brush {
public BigBrush() {
super();
}
public BigBrush(Color color) {
super(color);
}
@Override
public void draw() {
System.out.println(" in BigBrush, begin to draw");
mColor.draw();
}
}
Implementor
public interface Color {
void draw();
}
ConcreteImplementor
public class RedColor implements Color {
@Override
public void draw() {
System.out.println("this is red color...");
}
}黑色：
public class BlackColor implements Color {
@Override
public void draw() {
System.out.println("this is black color...");
}
}蓝色：
public class BlueColor implements Color {
@Override
public void draw() {
System.out.println("this is blue color...");
}
}绿色：
public class GreenColor implements Color {
@Override
public void draw() {
System.out.println("this is green color...");
}
}
Client
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//生成五种颜色
Color blackColor = new BlackColor();
Color blueColor = new BlueColor();
Color greenColor = new GreenColor();
Color redColor = new RedColor();
//生成三种笔
Brush smallBrush = new SmallBrush(redColor);
Brush middleBrush = new MiddleBrush();
//设置成蓝颜色
middleBrush.setColor(blueColor);
//默认黑颜色
Brush bigBrush = new BigBrush();
//开始画
smallBrush.draw();
middleBrush.draw();
bigBrush.draw();
//把大号笔换成绿颜色，中号换成黑颜色
bigBrush.setColor(greenColor);
middleBrush.setColor(blackColor);
bigBrush.draw();
middleBrush.draw();
}
}
public interface Shape {
void create();
}
图形实现：
public class Square implements Shape {
@Override
public void create() {
System.out.println("Square");
}
}
圆形：
public class Circle implements Shape {
@Override
public void create() {
System.out.println("cricle");
}
}
心形：
public class HeartShaped implements Shape {
@Override
public void create() {
System.out.println("love heart-shaped");
}
}
修改一下画笔类：
public abstract class Brush {
Color mColor;
public Brush(Color color) {
mColor = color;
}
//默认画笔为黑色
public Brush() {
mColor = new BlackColor();
}
public void setColor(Color color) {
mColor = color;
}
public void drawShape(Shape shape){
draw();
shape.create();
}
public abstract void draw();
}然后客户端调用：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//生成五种颜色
Color blackColor = new BlackColor();
Color blueColor = new BlueColor();
Color greenColor = new GreenColor();
Color redColor = new RedColor();
//生成三种笔
Brush smallBrush = new SmallBrush(redColor);
Brush middleBrush = new MiddleBrush();
//设置成蓝颜色
middleBrush.setColor(blueColor);
//默认黑颜色
Brush bigBrush = new BigBrush();
//开始画
smallBrush.draw();
middleBrush.draw();
bigBrush.draw();
//把大号笔换成绿颜色，中号换成黑颜色
bigBrush.setColor(greenColor);
middleBrush.setColor(blackColor);
bigBrush.draw();
middleBrush.draw();
//用小号笔画一个红心
smallBrush.drawShape(new HeartShaped());
//中号笔画一个黑色圆形
middleBrush.drawShape(new Circle());
//用大号笔画一个绿色正方形
bigBrush.drawShape(new Square());
}
}
模式优点：
分离抽象和实现部分
桥接模式分离了抽象部分和实现部分，从而极大地提高了系统的灵活性。让抽象部分和实现部分独立开来，分别定义接口，这有助于对系统进行分层，从而产生更好的结构化的系统。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。
更好的扩展性
由于桥接模式把抽象部分和实现部分分离开了，而且分别定义接口，这就使得抽象部分和实现部分可以分别独立地扩展，而不会相互影响，从而大大地提高了系统的可扩展性。
可动态地切换实现
由于桥接模式把抽象部分和实现部分分离开了，所以在实现桥接的时候，就可以实现动态的选择和使用具体的实现。也就是说一个实现不再是固定的绑定在一个抽象接口上了，可以实现运行期间动态地切换。
可减少子类的个数
根据前面的讲述，对于有两个变化纬度的情况，如果采用继承的实现方式，大约需要两个纬度上的可变化数量的乘积个子类；而采用桥接模式来实现，大约需要两个纬度上的可变化数量的和个子类。可以明显地减少子类的个数。
桥接模式的缺点
- 桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，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与编程。
- 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性。
适用环境
如果你不希望在抽象部分和实现部分采用固定的绑定关系，可以采用桥接模式，来把抽象部分和实现部分分开，然后在程序运行期间来动态地设置抽象部分需要用到的具体的实现，还可以动态地切换具体的实现。
如果出现抽象部分和实现部分都能够扩展的情况，可以采用桥接模式，让抽象部分和实现部分独立地变化，从而灵活地进行单独扩展，而不是搅在一起，扩展一边就会影响到另一边。
如果希望实现部分的修改不会对客户产生影响，可以采用桥接模式。由于客户是面向抽象的接口在运行，实现部分的修改可以独立于抽象部分，并不会对客户产生影响，也可以说对客户是透明的。
如果采用继承的实现方案，会导致产生很多子类，对于这种情况，可以考虑采用桥接模式，分析功能变化的原因，看看是否能分离成不同的纬度，然后通过桥接模式来分离它们，从而减少子类的数目。
模式扩展
适配器模式与桥接模式
桥接模式和策略模式
这两个模式有很大的相似之处。
如果把桥接模式的抽象部分简化来看，暂时不去扩展Abstraction，也就是去掉RefinedAbstraction。
这两个模式虽然相似，但也还是有区别的。最主要的是模式的目的不一样，策略模式的目的是封装一系列的算法，使得这些算法可以相互替换；而桥接模式的目的是分离抽象部分和实现部分，使得它们可以独立地变化。通过上面的结构图，可以体会到桥接模式和策略模式是如此相似。可以把策略模式的Context当做是使用接口的对象，而Strategy就是某个接口了，具体的策略实现就相当于接口的具体实现。这样看来的话，某些情况下，可以使用桥接模式来模拟实现策略模式的功能。
桥接模式和状态模式
由于从模式结构上看，状态模式和策略模式是一样的，因此这两个模式的关系也基本上类似于桥接模式和策略模式的关系。
只不过状态模式的目的是封装状态对应的行为，并在内部状态改变的时候改变对象的行为。
桥接模式和模板方法模式
这两个模式有相似之处。
虽然标准的模板方法模式是采用继承来实现的，但是模板方法也可以通过回调接口的方式来实现。如果把接口的实现独立出去，那就类似于模板方法通过接口去调用具体的实现方法了，这样的结构就和简化的桥接模式类似了。
可以使用桥接模式来模拟实现模板方法模式的功能。如果在实现Abstraction对象的时候，在其中定义方法，方法中就是某个固定的算法骨架，也就是说这个方法就相当于模板方法。在模板方法模式中，是把不能确定实现的步骤延迟到子类去实现；现在在桥接模式中，把不能确定实现的步骤委托给具体实现部分去完成，通过回调实现部分的接口，来完成算法骨架中的某些步骤。这样一来，就可以实现使用桥接模式来模拟实现模板方法模式的功能。
使用桥接模式来模拟实现模板方法模式的功能，还有一个潜在的好处，就是模板方法也可以很方便地扩展和变化。在标准的模板方法中，一个问题就是当模板发生变化的时候，所有的子类都要变化，非常不方便。而使用桥接模式来实现类似的功能，就没有这个问题。
另外，这里只是说从实现具体的业务功能上，桥接模式可以模拟实现模板方法模式能实现的功能，并不是说桥接模式和模板方法模式就变成一样的，或者是桥接模式就可以替换模板方法模式了。要注意它们本身的功能、目的、本质思想都是不一样的。
桥接模式和抽象工厂模式
这两个模式可以组合使用。
桥接模式中，抽象部分需要获取相应的实现部分的接口对象，那么谁来创建实现部分的具体实现对象呢？这就是抽象工厂模式派上用场的地方。也就是使用抽象工厂模式来创建和配置一个特定的具体的实现对象。
事实上，抽象工厂主要是用来创建一系列对象的，如果创建的对象很少，或者是很简单，还可以采用简单工厂，也能达到同样的效果，但是会比抽象工厂来得简单。
桥接模式和适配器模式
这两个模式可以组合使用。
这两个模式功能是完全不一样的，适配器模式的功能主要是用来帮助无关的类协同工作，重点在解决原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类，使得它们可以一起工作。而桥接模式则重点在分离抽象部分和实现部分。
所以在使用上，通常在系统设计完成以后，才会考虑使用适配器模式；而桥接模式。是在系统开始的时候就要考虑使用。
虽然功能上不一样，这两个模式还是可以组合使用的，比如，已有实现部分的接口，但是有些不太适应现在新的功能对接口的需要，完全抛弃吧，有些功能还用得上，该怎么办呢？那就使用适配器来进行适配，使得旧的接口能够适应新的功能的需要。