java设计模式-桥接模式

一. 概述

桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，用于将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立地变化。桥接模式主要目的是解决当一个类存在多个继承等级时，由于继承带来的耦合问题，以及扩展性不足的问题。

• **定义：**将抽象部分与他的具体实现部分分离，使它们都可以独立的变化，通过组合的方式建立两个类之间的联系，而不是继承
• **类型：**结构性。

二. 使用场景

1. 抽象和具体实现之间增加更多的灵活性
2. 一个类存在两个(或多个)独立变化的维度，且这两个(或多个)维度都需要独立进行扩展
3. 不希望使用继承，或因为多层继承导致系统类的个数剧增

三. 桥接模式的原理及代码示例

1. 桥接模式的组成部分：

1. 抽象化（Abstraction）角色 ：主要负责定义出该角色的行为 ,并包含一个对实现化对象的引用。
2. 扩展抽象化（RefinedAbstraction）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，包含角色必须的行为和属性,并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. UML图

3. 桥接模式具体实现步骤：

1. 定义实手机接口
2. 实现手机接口（不同的品牌添加不同的实现类）
3. 定义抽象类（通过这个抽象类实现抽象和具体实现分离）
4. 实现抽象类。
5. 在扩展抽象化角色中，组合实现化角色的实例，并实现具体的行为。

4. 示例代码

代码示例以手机和产地为例，手机分为国产品牌和美国品牌，国产手机可分为华为，vivo等，美国有苹果手机，谷歌手机等，对国产手机的添加只需添加一个具体实现类即可，如果想要添加一个韩国的手机则需要对抽象类进行继承实现。

• 1. 定义接口

package com.seata;
/**
 * 文件名：dnm
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：手机品牌接口
 */
public interface IMobilePhoneInterface {
    void showMobilePhone();
}

• 2. 实现类（华为手机）

package com.seata;

/**
 * 文件名：HuaWeiMobilePhone
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：华为品牌手机
 */
public class HuaWeiMobilePhone implements IMobilePhoneInterface{
    @Override
    public void showMobilePhone() {
        System.out.println("华为手机");
    }
}

• 3. 实现类（苹果手机）

package com.seata;

/**
 * 文件名：AmericaMobilePhone
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：苹果手机
 */
public class AppleMobilePhone implements IMobilePhoneInterface{
    @Override
    public void showMobilePhone() {
        System.out.println("苹果手机");
    }
}

• 4. 定义抽象类

package com.seata;

/**
 * 文件名：CountryAbstract
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：抽象类
 */
public abstract class CountryAbstract {

    // 持有接口属性
    protected IMobilePhoneInterface phoneInterface;

    public CountryAbstract(IMobilePhoneInterface phoneInterface){
        this.phoneInterface = phoneInterface;
    }

    abstract void showCountry();

}

• 5. 国产品牌

package com.seata;

/**
 * 文件名：China
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：国产品牌
 */
public class China extends CountryAbstract{

    public China(IMobilePhoneInterface phoneInterface){
        super(phoneInterface);
    }

    @Override
    void showCountry() {
        phoneInterface.showMobilePhone();
        System.out.println("国产品牌");
    }
}

• 6. 美国品牌

package com.seata;

/**
 * 文件名：America
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：美国品牌
 */
public class America extends CountryAbstract{

    public America(IMobilePhoneInterface phoneInterface){
        super(phoneInterface);
    }

    @Override
    void showCountry() {
        phoneInterface.showMobilePhone();
        System.out.println("美国品牌");
    }
}

• 7. 测试类

package com.seata;

/**
 * 文件名：Test
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：  测试类
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //国产品牌
        China countryAbstract = new China(new HuaWeiMobilePhone());
        countryAbstract.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //美国品牌
        America anAbstract = new America(new AppleMobilePhone());
        anAbstract.showCountry();
    }
}

测试结果

• 8. 假如我们想要添加一个国产 vivo 手机，只需要在添加一个实现类即可

package com.seata;

/**
 * 文件名：VivoMobilePhone
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：vivo手机
 */
public class VivoMobilePhone implements IMobilePhoneInterface{
    @Override
    public void showMobilePhone() {
        System.out.println("vivo 手机");
    }
}

测试类添加

package com.seata;

/**
 * 文件名：Test
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：  测试类
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //国产品牌
        China countryAbstract = new China(new HuaWeiMobilePhone());
        countryAbstract.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //美国品牌
        America anAbstract = new America(new AppleMobilePhone());
        anAbstract.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //Vivo品牌
        China china = new China(new VivoMobilePhone());
        china.showCountry();
    }
}

测试结果

• 9.假如我们想要添加一个韩国的三星品牌手机，这个时候需要添加抽象类的实现类，再添加一个具体实现类

添加抽象类的实现类

package com.seata;

/**
 * 文件名：BnagZiMobilePhone
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：韩国
 */
public class BnagZi extends CountryAbstract{

    public BnagZi(IMobilePhoneInterface phoneInterface){
        super(phoneInterface);
    }

    @Override
    void showCountry() {
        phoneInterface.showMobilePhone();
        System.out.println("韩国品牌");
    }
}

添加手机品牌具体实现类

package com.seata;

/**
 * 文件名：BnagZiMobilePhone
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：三星手机
 */
public class SanXingMobilePhone implements IMobilePhoneInterface{
    @Override
    public void showMobilePhone() {
        System.out.println("三星手机");
    }
}

测试类

package com.seata;

/**
 * 文件名：Test
 * 创建者：
 * 创建时间：
 * 描述：  测试类
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        //国产品牌
        China countryAbstract = new China(new HuaWeiMobilePhone());
        countryAbstract.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //美国品牌
        America anAbstract = new America(new AppleMobilePhone());
        anAbstract.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //Vivo品牌
        China china = new China(new VivoMobilePhone());
        china.showCountry();
        System.out.println("=======================================");
        //三星品牌
        BnagZi bnagZi = new BnagZi(new SanXingMobilePhone());
        bnagZi.showCountry();
    }
}

测试结果

四. 桥接模式的优缺点

优点：

1. 分离抽象部分及其具体实现部分，解耦抽象与实现的绑定关系
2. 提高了系统的可扩展性
3. 符合开闭原则
4. 符合合成复用原则

缺点：

1. 增加了系统的理解与设计难度
2. 需要正确的识别出系统中两个独立变化的维度