橋接模式介紹

橋接模式（Bridge Pattern）也稱為橋梁模式，是結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式之一。顧名思義其與現(xiàn)實(shí)中的橋梁作用相同，有連接兩岸的作用。

橋接模式定義

將抽象部分和實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨(dú)立地進(jìn)行變化。

橋接模式使用場景

1. 對于那些不希望使用繼承或因?yàn)槎鄬哟卫^承導(dǎo)致系統(tǒng)類的個數(shù)急劇增加的系統(tǒng)，橋接模式尤為適用。
2. 一個類存在兩個獨(dú)立變化的維度，且這兩個維度都需要進(jìn)行擴(kuò)展。

橋接模式 UML 圖

角色介紹：

• Abstraction：抽象部分。該類保持了一個對象實(shí)現(xiàn)部分的引用，該類或者繼承類可通過調(diào)用實(shí)現(xiàn)部分對象的方法來完成一些功能。
• RefinedAbstraction：優(yōu)化的抽象部分。該類是對抽象部分的方法進(jìn)行完善和擴(kuò)展。
• Implementor：實(shí)現(xiàn)部分。定義一類功能的基本操作。
• ConcreteImplementor：具體實(shí)現(xiàn)部分。

橋接模式實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)實(shí)生活中橋接模式的應(yīng)用很多，比如喝咖啡，杯子大小可以分為大杯、小杯，甜度可以分為加糖、不加糖，杯子大小與加糖與否是獨(dú)立變化的，但對于咖啡兩者又存在聯(lián)系；再比如筆，粗細(xì)可以分為0.7mm 筆頭，0.5mm筆頭，顏色可以分為紅色、黑色，兩者彼此獨(dú)立，也存在聯(lián)系。

看完例子可能并不能體會到橋接模式，下面就筆的生產(chǎn)為例，筆頭有0.7mm、有0.5mm筆頭，暫且我們以大、小來區(qū)分，我們設(shè)計(jì)的類結(jié)構(gòu)如下：

筆的大小與顏色變化獨(dú)立，屬于兩個維度，我們可以將其分離，重新設(shè)計(jì)如下：

public abstract class Pen {
    protected Color color;

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

    public abstract void draw();
}

優(yōu)化的抽象部分（RefinedAbstraction）

public class BigPen extends Pen {
    public BigPen(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("0.7mm的" + color.makeColor() + "筆");
    }

}

public class SmallPen extends Pen {
    public SmallPen(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("0.5mm的" + color.makeColor() + "筆");
    }
}

實(shí)現(xiàn)部分

public interface Color {
    String makeColor();
}

具體的實(shí)現(xiàn)部分

public class BlackColor implements Color {
    @Override
    public String makeColor() {
        return "黑色";
    }
}
public class RedColor implements Color {
    @Override
    public String makeColor() {
        return "紅色";
    }
}

客戶端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Color redColor = new RedColor();
        Color blackColor = new BlackColor();
        Pen pen1 = new BigPen(redColor);
        Pen pen2 = new BigPen(blackColor);
        Pen pen3 = new SmallPen(redColor);
        Pen pen4 = new SmallPen(blackColor);
        pen1.draw();
        pen2.draw();
        pen3.draw();
        pen4.draw();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

0.7mm的紅色筆
0.7mm的黑色筆
0.5mm的紅色筆
0.5mm的黑色筆

如果需要增加是否帶筆帽，只需新建接口，在 Pen 中傳入即可，只增加必要的類，并且每個維度可以獨(dú)立變化，也符合了開放-封閉原則。

總結(jié)

優(yōu)先使用對象的組合、聚合有助于保持每個類的封裝，并被集中在單個任務(wù)上。這樣類和類繼承層次可以保持較小規(guī)模。

優(yōu)點(diǎn)
1.分離抽象接口及其實(shí)現(xiàn)部分。提高了比繼承更好的解決方案。
2.橋接模式提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)充性，在兩個變化維度中任意擴(kuò)展一個維度，都不需要修改原有系統(tǒng)。
3.實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對客戶透明，客戶無需關(guān)心實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，它已經(jīng)由抽象層通過聚合關(guān)系完成了封裝。

注意事項(xiàng)
橋接模式是非常簡單的，使用該模式時主要考慮如何拆分抽象和實(shí)現(xiàn)，并不是一涉及繼承就要考慮使用該模式，那還要繼承干什么呢？橋接模式的意圖還是對變化的封裝，盡量把可能變化的因素封裝到最細(xì)、最小的邏輯單元中，避免風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散。因此讀者在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，發(fā)現(xiàn)類的繼承有N層時，可以考慮使用橋接模式。

Android 源碼中的橋接模式

在應(yīng)用層，對于普通控件、View 和 Canvas 就可以看做橋接模式，View 為抽象角色，Canvas 為實(shí)現(xiàn)角色。
在 Framwork 內(nèi)部的源碼中，比較經(jīng)典的就是 Window 、WindowManager 和 WindowManagerService 之間的關(guān)系，如下圖：

• Window 和 PhoneWindow 構(gòu)成了窗口的抽象部分，Window 為抽象接口，PhoneWindow 為抽象部分的具體實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展。
• WindowManager 為實(shí)現(xiàn)部分的實(shí)現(xiàn)接口，WindowManagerImpl 為實(shí)現(xiàn)部分的具體邏輯實(shí)現(xiàn)。

這就是橋接模式。其中 WindowManagerImpl 使用 WindowManagerGlobal 對象，通過 IWindowManager 接口與 WindowManagerService 進(jìn)行交互，并有 WMS 完成具體的窗口管理工作。

Window 和 WindowManager 的橋梁搭建的主要代碼如下：
Window.java

public abstract class Window {
    private WindowManager mWindowManager;
    ...
    
    public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
            boolean hardwareAccelerated) {
        mAppToken = appToken;
        mAppName = appName;
        mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated
                || SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);
        if (wm == null) {
            wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        }
        mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
    }

  public WindowManager getWindowManager() {
      return mWindowManager;
  }
}