桥接模式

Posted 2020-12-13 thinmoon

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前言

在现实生活中，某些类具有两个或多个维度的变化，如图形既可按形状分，又可按颜色分。如何设计类似于 Photoshop 这样的软件，能画不同形状和不同颜色的图形呢？如果用继承方式，m 种形状和 n 种颜色的图形就有 m×n 种，不但对应的子类很多，而且扩展困难。

上图中，有三个基础图形若要每个图形都有三种颜色则需要有3x3=9个子类，显然不合理。

我们将设计改为图二形式，将图形与颜色分离变成了两个维度，需要的时候进行组合便可以减少类的数目设计也更加的合理！

当然，这样的例子还有很多，如不同颜色和字体的文字、不同品牌和功率的汽车、不同性别和职业的男女、支持不同平台和不同文件格式的媒体播放器等。如果用桥接模式就能很好地解决这些问题。

一、桥接模式的定义与特点

桥接（Bridge）模式的定义如下：

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（Bridge）模式的优点是：

• 由于抽象与实现分离，所以扩展能力强；
• 其实现细节对客户透明。

缺点是：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，这增加了系统的理解与设计难度。

二、模式的结构与实现

1.模式的结构

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。

2.模式的实现

package structruralModel.bridge;

public class BridgeTest {
    public static void main(String[] args) {
        //组合1
        Implementor impleA = new ConcreteImplementorA();
        Abstraction abstractionAA = new RefinedAbstractionA(impleA);
        abstractionAA.operation();

        //组合1
        Implementor impleB = new ConcreteImplementorB();
        Abstraction abstractionAB = new RefinedAbstractionA(impleB);
        abstractionAB.operation();

    }
}

interface Implementor {
    void operationImpl();
}

class ConcreteImplementorA implements Implementor {

    @Override
    public void operationImpl() {
        System.out.println("具体实现化角色A");
    }
}

class ConcreteImplementorB implements Implementor {

    @Override
    public void operationImpl() {
        System.out.println("具体实现化角色B");
    }
}

abstract class Abstraction {

    Implementor implementor;

    Abstraction(Implementor implementor) {
        this.implementor = implementor;
    }

   abstract public void operation();
}

class RefinedAbstractionA extends Abstraction {
    RefinedAbstractionA(Implementor implementor) {
        super(implementor);
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("扩展抽象化角色A");
        implementor.operationImpl();
    }
}

class RefinedAbstractionB extends Abstraction {
    RefinedAbstractionB(Implementor implementor) {
        super(implementor);
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("扩展抽象化角色B");
        implementor.operationImpl();
    }
}

运行结果：

扩展抽象化角色A
具体实现化角色A
扩展抽象化角色A
具体实现化角色B

显然我们还可以有组合 BA BB。

三、应用场景

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。

提供一个较为容易理解的例子，来源：https://www.cnblogs.com/WindSun/p/10260547.html

如果需要开发一个跨平台视频播放器，可以在不同操作系统平台（如Windows、Linux、Unix等）上播放多种格式的视频文件，常见的视频格式包括MPEG、RMVB、AVI、WMV等。现使用桥接模式设计该播放器。

附录：

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，其具体结构图如图