07 设计模式-结构型模式-桥接模式

桥接（Bridge）是用于把抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化。这种类型的设计模式属于结构型模式，它通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构，来实现二者的解耦。

这种模式涉及到一个作为桥接的接口，使得实体类的功能独立于接口实现类，这两种类型的类可被结构化改变而互不影响。

桥接模式的目的是将抽象与实现分离，使它们可以独立地变化，该模式通过将一个对象的抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立地改变。它通过组合的方式，而不是继承的方式，将抽象和实现的部分连接起来。

我们通过下面的实例来演示桥接模式（Bridge Pattern）的用法。其中，可以使用相同的抽象类方法但是不同的桥接实现类，来画出不同颜色的圆。

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文章目录

[1 概要](#1 概要)
[2 实现](#2 实现)
[3 Demo代码](#3 Demo代码)
[4 开发案例-思考](#4 开发案例-思考)

1 概要

意图

用于将抽象部分与实现部分分离，使得它们可以独立地变化。。

主要解决的问题

避免使用继承导致的类爆炸问题，提供更灵活的扩展方式。

使用场景

当系统可能从多个角度进行分类，且每个角度都可能独立变化时，桥接模式是合适的。

实现方式

分离多角度分类：将不同角度的分类逻辑分离，允许它们独立变化。
减少耦合：降低抽象与实现之间的耦合度。

关键代码

抽象类：定义一个抽象类，作为系统的一部分。
实现类：定义一个或多个实现类，与抽象类通过聚合（而非继承）关联。

优点

抽象与实现分离：提高了系统的灵活性和可维护性。
扩展能力强：可以独立地扩展抽象和实现。
实现细节透明：用户不需要了解实现细节。

缺点

理解与设计难度：桥接模式增加了系统的理解与设计难度。
聚合关联：要求开发者在抽象层进行设计与编程。

使用建议

当系统需要在抽象化角色和具体化角色之间增加灵活性时，考虑使用桥接模式。
对于不希望使用继承或因多层次继承导致类数量急剧增加的系统，桥接模式特别适用。
当一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要扩展时，使用桥接模式。

注意事项

桥接模式适用于两个独立变化的维度，确保它们可以独立地扩展和变化。

结构

以下是桥接模式的几个关键角色：

抽象（Abstraction）：定义抽象接口，通常包含对实现接口的引用。
扩展抽象（Refined Abstraction）：对抽象的扩展，可以是抽象类的子类或具体实现类。
实现（Implementor）：定义实现接口，提供基本操作的接口。
具体实现（Concrete Implementor）：实现实现接口的具体类。

2 实现

我们有一个作为桥接实现的 DrawAPI 接口和实现了 DrawAPI 接口的实体类 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一个抽象类，将使用 DrawAPI 的对象。BridgePatternDemo 类使用 Shape 类来画出不同颜色的圆。

3 Demo代码

创建桥接实现接口。

java 复制代码

public interface DrawAPI {
    public void drawCircle(int radius, int x, int y);
}

创建实现了 DrawAPI 接口的实体桥接实现类。

java 复制代码

public class GreenCircle implements DrawAPI {
    @Override
    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
        System.out.println("Drawing Circle[ color: green, radius: "
            + radius + ", x: " + x + ", " + y + "]");
    }
}

java 复制代码

public class RedCircle implements DrawAPI {
    @Override
    public void drawCircle(int radius, int x, int y) {
        System.out.println("Drawing Circle[ color: red, radius: "
            + radius + ", x: " + x + ", " + y + "]");
    }
}

使用 DrawAPI 接口创建抽象类 Shape。

java 复制代码

public abstract class Shape {
    protected DrawAPI drawAPI;

    protected Shape(DrawAPI drawAPI) {
        this.drawAPI = drawAPI;
    }

    public abstract void draw();
}

创建实现了 Shape 抽象类的实体类。

java 复制代码

public class Circle extends Shape {
    private int x, y, radius;

    public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) {
        super(drawAPI);
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.radius = radius;
    }

    public void draw() {
        drawAPI.drawCircle(radius, x, y);
    }
}

使用 Shape 和 DrawAPI 类画出不同颜色的圆。

java 复制代码

/*
   1 将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。
   2 在有多种可能会变化的情况下，用继承会造成类爆炸问题，扩展起来不灵活。
   使用场景： 1、如果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，避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。
   2、对于那些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的系统，桥接模式尤为适用。 3、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。
   注意事项：对于两个独立变化的维度，使用桥接模式再适合不过了。
   <p>
   总结：
        Shape【抽象部分】： 抽象类，
                           1 对子类开放个构造方法，构造时，需初始化成员变量 DrawAPI 【接口，用它来扩展】。
        Circle【实现部分，桥接的实现者】： 实现类，
                           1 对外提供构造方法，需要传入抽象父类的成员变量对象 DrawAPI【接口】
                           2 重写父类的方法，通过传入的接口来调用。实现了桥接
        DrawAPI【桥，载体】： 抽象接口
                           1 定义统一的抽象接口，供子类来实现
        RedCircle、GreenCircle：具体的实现类
                           1 继承 DrawAPI ，可以作为参数传入的到 Circle对象中，在circle对象调用draw()方法时
                             实际上，走的是这两个实现类的具体方法

 */

public class BridgePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape redCircle = new Circle(100, 100, 10, new RedCircle());
        Shape greenCircle = new Circle(100, 100, 10, new GreenCircle());

        redCircle.draw();
        greenCircle.draw();
    }
}

思考：

通样可以新增Shape的继承类，构造是动态传入DrawAPI的实例化对象。可以做到形状和颜色随意构造。DrawAPI就起到了桥接作用。做到了抽象和实现向分离

4 开发案例-思考

1 在算法执行服务构造TaskEntity时，使用了抽象工厂模式，里面创建后处理对象时，需要传入输出结果数据源(抽象)，不同的数据源处理方式是不同的，做到抽象和实现向分离

java 复制代码

   public static ResultHandle getResultHandle(CalculateParam calculateParam, ScriptParam scriptParam) {
        // 【预留】 设置结果集存放的数据源。目前所有的算法都有数据集，取数据集的第一个数据源作为结果上传的数据源
        OutputDataSource outputDataSource = getOutDataSource(calculateParam.getDataSets().get(0));

        if (Constants.CustomizedAlgoId.POTENTIAL_GUEST_ALGO_ID.equals(calculateParam.getAlgoId())) {
            // 定制化的处理方式，需要走特有的处理方式。此类算法，只能提前预置后
            return new PotentialGuestResultHandle(scriptParam, outputDataSource);
        } else {
            // 任务结果走默认处理方式，此类算法可以通过算法管理界面可以添加
            return new ResultHandle(scriptParam, outputDataSource);
        }
    }

2 桥接模式主要思想是抽象和实现相分离。设计对象时，属性定义为抽象接口，在实例化时才传入具体的实现类，可以做到随意组合。

如果这么理解，在创建TaskEntity时，就使用了桥接模式。