设计模式-桥接模式

参考:http://c.biancheng.net/view/1364.html

什么是桥接模式

​ 桥接(Bridge)模式的定义: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。

优点:

  • 抽象与实现分离,扩展能力强
  • 符合开闭原则
  • 符合合成复用原则
  • 其实现细节对客户透明

缺点: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。

结构与实现

桥接(Bridge)模式包含以下主要角色。

  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。

1.png

代码实现:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
public class BridgeTest {
public static void main(String[] args) {
Implementor imple = new ConcreteImplementorA();
Abstraction abs = new RefinedAbstraction(imple);
abs.Operation();
}
}
//实现化角色
interface Implementor {
public void OperationImpl();
}
//具体实现化角色
class ConcreteImplementorA implements Implementor {
public void OperationImpl() {
System.out.println("具体实现化(Concrete Implementor)角色被访问");
}
}
//抽象化角色
abstract class Abstraction {
protected Implementor imple;
protected Abstraction(Implementor imple) {
this.imple = imple;
}
public abstract void Operation();
}
//扩展抽象化角色
class RefinedAbstraction extends Abstraction {
protected RefinedAbstraction(Implementor imple) {
super(imple);
}
public void Operation() {
System.out.println("扩展抽象化(Refined Abstraction)角色被访问");
imple.OperationImpl();
}
}

运行结果:

1
2
扩展抽象化(Refined Abstraction)角色被访问
具体实现化(Concrete Implementor)角色被访问

应用实例

【例1】用桥接(Bridge)模式模拟女士皮包的选购。

分析:女士皮包有很多种,可以按用途分、按皮质分、按品牌分、按颜色分、按大小分等,存在多个维度的变化,所以采用桥接模式来实现女士皮包的选购比较合适。

本实例按用途分可选钱包(Wallet)和挎包(HandBag),按颜色分可选黄色(Yellow)和红色(Red)。可以按两个维度定义为颜色类和包类。

代码实现:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public abstract class Bag {
Color color;

public Bag(Color color){
this.color=color;
}

abstract void getName();
}
1
2
3
public interface Color {
void getColor();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
public class Wallet extends Bag{

public Wallet(Color color) {
super(color);
}

@Override
void getName() {
System.out.print("钱包:");
color.getColor();
}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
public class HandBag extends Bag{

public HandBag(Color color) {
super(color);
}

@Override
void getName() {
System.out.print("挎包:");
color.getColor();
}
}
1
2
3
4
5
6
public class Red implements Color{
@Override
public void getColor() {
System.out.println("红色");
}
}
1
2
3
4
5
6
public class Yellow implements Color{
@Override
public void getColor() {
System.out.println("黄色");
}
}
1
2
3
4
5
6
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Bag bag = new HandBag(new Yellow());
bag.getName();
}
}

运行结果:

1
挎包:黄色

应用场景

​ 当一个类内部具备两种或多种变化维度时,使用桥接模式可以解耦这些变化的维度,使高层代码架构稳定。

桥接模式通常适用于以下场景。

  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时。
  2. 当一个系统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时。
  3. 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。

桥接模式的一个常见使用场景就是替换继承。我们知道,继承拥有很多优点,比如,抽象、封装、多态等,父类封装共性,子类实现特性。继承可以很好的实现代码复用(封装)的功能,但这也是继承的一大缺点。

因为父类拥有的方法,子类也会继承得到,无论子类需不需要,这说明继承具备强侵入性(父类代码侵入子类),同时会导致子类臃肿。因此,在设计模式中,有一个原则为优先使用组合/聚合,而不是继承。

扩展

​ 在软件开发中,有时桥接(Bridge)模式可与适配器模式联合使用。当桥接(Bridge)模式的实现化角色的接口与现有类的接口不一致时,可以在二者中间定义一个适配器将二者连接起来。

2.png