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
java 复制代码
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)
java 复制代码
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)
java 复制代码
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
java 复制代码
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
java 复制代码
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
java 复制代码
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
java 复制代码
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
java 复制代码
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

java 复制代码
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

java 复制代码
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

java 复制代码
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

java 复制代码
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
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