1. 橋接模式

1.1 簡(jiǎn)介

??Bridge 模式將抽象和行為劃分開，各自可以獨(dú)立地變化，但又能動(dòng)態(tài)的結(jié)合。它是一種對(duì)象結(jié)構(gòu)型模式，又稱為柄體(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

??將抽象部分與它的實(shí)現(xiàn)部分分離，使他們都可以獨(dú)立地變化?！皩⒊橄蟛糠峙c它的實(shí)現(xiàn)部分分離”指實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可能有多個(gè)角度分類，每一種分類都可能變化，那么就把這種多角度分離出來讓它們獨(dú)立變化，減少它們之間的耦合。

1.2 誕生背景

??如果有一個(gè)需求，需要?jiǎng)?chuàng)建不同的圖形，并且每個(gè)圖形都有可能會(huì)有不同的顏色。我們可以利用繼承的方式來設(shè)計(jì)類的關(guān)系：

圖形繼承實(shí)現(xiàn).png

??我們發(fā)現(xiàn)繼承會(huì)衍生出很多的類，假如我們?cè)僭黾右粋€(gè)形狀或再增加一種顏色，就需要?jiǎng)?chuàng)建更多的類。

??試想，在一個(gè)有多種可能會(huì)變化的維度的系統(tǒng)中，用繼承方式會(huì)造成類爆炸，擴(kuò)展起來不靈活。每次在一個(gè)維度上新增一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)都要增加多個(gè)子類。為了更加靈活的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，我們此時(shí)可以考慮使用橋接模式。

1.3 橋接模式結(jié)構(gòu)

橋接模式uml：

橋接模式uml.png

橋接模式角色：

• Abstraction（抽象類）：用于定義抽象類的接口，它一般是抽象類而不是接口，其中定義了一個(gè)Implementor（實(shí)現(xiàn)類接口）類型的對(duì)象并可以維護(hù)該對(duì)象，它與Implementor之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，它既可以包含抽象業(yè)務(wù)方法，也可以包含具體業(yè)務(wù)方法。

• RefinedAbstraction（擴(kuò)充抽象類）：擴(kuò)充由Abstraction定義的接口，通常情況下它不再是抽象類而是具體類，它實(shí)現(xiàn)了在Abstraction中聲明的抽象業(yè)務(wù)方法，在RefinedAbstraction中可以調(diào)用在Implementor中定義的業(yè)務(wù)方法。

• Implementor（實(shí)現(xiàn)類接口）：定義實(shí)現(xiàn)類的接口，這個(gè)接口不一定要與Abstraction的接口完全一致，事實(shí)上這兩個(gè)接口可以完全不同，一般而言，Implementor接口僅提供基本操作，而Abstraction定義的接口可能會(huì)做更多更復(fù)雜的操作。Implementor接口對(duì)這些基本操作進(jìn)行了聲明，而具體實(shí)現(xiàn)交給其子類。通過關(guān)聯(lián)關(guān)系，在Abstraction中不僅擁有自己的方法，還可以調(diào)用到Implementor中定義的方法，使用關(guān)聯(lián)關(guān)系來替代繼承關(guān)系。

• ConcreteImplementor（具體實(shí)現(xiàn)類）：具體實(shí)現(xiàn)Implementor接口，在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同實(shí)現(xiàn)，在程序運(yùn)行時(shí)，ConcreteImplementor對(duì)象將替換其父類對(duì)象，提供給抽象類具體的業(yè)務(wù)操作方法。

2. 示例

??使用橋接模式時(shí)，我們把抽象共同部分和行為共同部分各自獨(dú)立開來，原來是準(zhǔn)備放在一個(gè)接口里，現(xiàn)在需要設(shè)計(jì)兩個(gè)接口：抽象接口和行為接口，分別放置抽象和行為。

??以一杯咖啡為例，子類實(shí)現(xiàn)類為四個(gè)：中杯加奶、大杯加奶、 中杯不加奶、大杯不加奶。上面四個(gè)子類中有概念重疊，可從另外一個(gè)角度進(jìn)行考慮，這四個(gè)類實(shí)際是兩個(gè)角色的組合：抽象 和行為，其中抽象為：中杯和大杯；行為為：加奶 不加奶（如加橙汁 加蘋果汁）。

??實(shí)現(xiàn)四個(gè)子類在抽象和行為之間發(fā)生了固定的綁定關(guān)系，如果以后動(dòng)態(tài)增加加葡萄汁的行為，就必須再增加兩個(gè)類：中杯加葡萄汁和大杯加葡萄汁。顯然混亂,擴(kuò)展性極差。那我們從分離抽象和行為的角度，使用Bridge模式來實(shí)現(xiàn)。

行為部分：
是否加奶或其他配料的行為接口,CoffeeImp：

public interface CoffeeImp
{
　　 public void pourCoffeeImp();
}

加奶MilkCoffeeImp：

public class MilkCoffeeImp implements CoffeeImp
{
　　 public void pourCoffeeImp()
　　 {
　　　　 System.out.println("加了美味的牛奶");
　　 }
}

不加奶FragrantCoffeeImp：

public class FragrantCoffeeImp implements CoffeeImp
{
　　 public void pourCoffeeImp()
　　 {
　　　　 System.out.println("什么也沒加,清香");
　　 }
}

對(duì)象抽象部分：
咖啡大小杯型號(hào)抽象Coffee：

public abstract class Coffee
{
　　 CoffeeImp coffeeImp;
　　 public void setCoffeeImp(CoffeeImp coffeeImp) {
　　　　 this.CoffeeImp = coffeeImp;
　　 }

　　public CoffeeImp getCoffeeImp() {return this.CoffeeImp;}
　　 public abstract void pourCoffee();
}

中杯咖啡MediumCoffee：

public class MediumCoffee extends Coffee
{
　　 public MediumCoffee() {setCoffeeImp();}
　　 public void pourCoffee()
　　 {
　　　　 CoffeeImp coffeeImp = this.getCoffeeImp();
　　　　 //我們以重復(fù)次數(shù)來說明是沖中杯還是大杯 ,重復(fù)2次是中杯
　　　　 for (int i = 0; i < 2; i++)
　　　　 {
　　　　　　coffeeImp.pourCoffeeImp();
　　　　}　　
　　 }
}

大杯咖啡SuperSizeCoffee：

public class SuperSizeCoffee extends Coffee
{
　　 public SuperSizeCoffee() {setCoffeeImp();}
　　 public void pourCoffee()
　　 {
　　　　 CoffeeImp coffeeImp = this.getCoffeeImp();
　　　　 //我們以重復(fù)次數(shù)來說明是沖中杯還是大杯 ,重復(fù)5次是大杯
　　　　 for (int i = 0; i < 5; i++)
　　　　 {
　　　　　　coffeeImp.pourCoffeeImp();
　　　　}　　
　　 }
}

調(diào)用示例：

    public static void main(String[] args) {  
        // 大杯加奶咖啡
        CoffeeImp milk = new MilkCoffeeImp();
        Coffee superSizeCoffee = new SuperSizeCoffee(milk);
        superSizeCoffee.pourCoffee;
    } 

3. 總結(jié)

??橋接模式是設(shè)計(jì)Java虛擬機(jī)和實(shí)現(xiàn)JDBC等驅(qū)動(dòng)程序的核心模式之一，應(yīng)用較為廣泛。在軟件開發(fā)中如果一個(gè)類或一個(gè)系統(tǒng)有多個(gè)變化維度時(shí)，都可以嘗試使用橋接模式對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋接模式為多維度變化的系統(tǒng)提供了一套完整的解決方案，并且降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

橋接模式優(yōu)點(diǎn)：

• 分離抽象接口及其實(shí)現(xiàn)部分。橋接模式使用“對(duì)象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系”解耦了抽象和實(shí)現(xiàn)之間固有的綁定關(guān)系，使得抽象和實(shí)現(xiàn)可以沿著各自的維度來變化。所謂抽象和實(shí)現(xiàn)沿著各自維度的變化，也就是說抽象和實(shí)現(xiàn)不再在同一個(gè)繼承層次結(jié)構(gòu)中，而是“子類化”它們，使它們各自都具有自己的子類，以便任何組合子類，從而獲得多維度組合對(duì)象。

• 在很多情況下，橋接模式可以取代多層繼承方案，多層繼承方案違背了“單一職責(zé)原則”，復(fù)用性較差，且類的個(gè)數(shù)非常多，橋接模式是比多層繼承方案更好的解決方法，它極大減少了子類的個(gè)數(shù)。

• 橋接模式提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，在兩個(gè)變化維度中任意擴(kuò)展一個(gè)維度，都不需要修改原有系統(tǒng)，符合“開閉原則”。

橋接模式缺點(diǎn)：

• 橋接模式的使用會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度，由于關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層，要求開發(fā)者一開始就針對(duì)抽象層進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。

• 橋接模式要求正確識(shí)別出系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立變化的維度，因此其使用范圍具有一定的局限性，如何正確識(shí)別兩個(gè)獨(dú)立維度也需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。

橋接模式適用場(chǎng)景：

• 如果一個(gè)系統(tǒng)需要在抽象化和具體化之間增加更多的靈活性，避免在兩個(gè)層次之間建立靜態(tài)的繼承關(guān)系，通過橋接模式可以使它們?cè)诔橄髮咏⒁粋€(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系。

• “抽象部分”和“實(shí)現(xiàn)部分”可以以繼承的方式獨(dú)立擴(kuò)展而互不影響，在程序運(yùn)行時(shí)可以動(dòng)態(tài)將一個(gè)抽象化子類的對(duì)象和一個(gè)實(shí)現(xiàn)化子類的對(duì)象進(jìn)行組合，即系統(tǒng)需要對(duì)抽象化角色和實(shí)現(xiàn)化角色進(jìn)行動(dòng)態(tài)耦合。

• 一個(gè)類存在兩個(gè)（或多個(gè)）獨(dú)立變化的維度，且這兩個(gè)（或多個(gè)）維度都需要獨(dú)立進(jìn)行擴(kuò)展。

• 對(duì)于那些不希望使用繼承或因?yàn)槎鄬永^承導(dǎo)致系統(tǒng)類的個(gè)數(shù)急劇增加的系統(tǒng)，橋接模式尤為適用。