结构型模式-桥接模式

桥接模式(Bridge Pattern)是一种结构型设计模式,旨在将抽象部分与它的实现部分分离,以便两者可以独立地变化。它通过提供一个抽象层将它们连接起来,从而避免了类的爆炸式扩展,尤其在面对复杂对象时显得特别有用。

核心思想

桥接模式的核心是组合优于继承。它使用组合的方式,将一个类的抽象部分和实现部分分离开,使得它们可以独立地扩展,而不是通过继承强耦合在一起。

结构

桥接模式的主要参与者有以下几个部分:

  • 抽象类(Abstraction): 定义高层的抽象接口,维护一个指向实现部分(Implementor)的引用。

  • 实现类接口(Implementor): 定义实现类的接口,通常是抽象方法。

  • 具体实现类(ConcreteImplementor): 实现 Implementor 接口,定义具体实现。

  • 扩展抽象类(RefinedAbstraction): 在抽象类的基础上进行扩展,通常会调用 Implementor 的方法。

案例代码

示例:绘图工具

假设你想设计一个可以绘制形状(圆形、正方形)的工具,同时需要支持多种颜色(红色、蓝色)。

java 复制代码
// 实现接口
interface Color {
    void applyColor();
}

// 具体实现类
class RedColor implements Color {
    @Override
    public void applyColor() {
        System.out.println("Applying red color.");
    }
}

class BlueColor implements Color {
    @Override
    public void applyColor() {
        System.out.println("Applying blue color.");
    }
}

// 抽象类
abstract class Shape {
    protected Color color; // 组合颜色

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

    abstract void draw();
}

// 扩展抽象类
class Circle extends Shape {
    public Circle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    void draw() {
        System.out.print("Drawing Circle with ");
        color.applyColor();
    }
}

class Square extends Shape {
    public Square(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    void draw() {
        System.out.print("Drawing Square with ");
        color.applyColor();
    }
}

// 使用桥接模式
public class BridgePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape redCircle = new Circle(new RedColor());
        Shape blueSquare = new Square(new BlueColor());

        redCircle.draw();
        blueSquare.draw();
    }
}

适用场景

  • 需要在多个维度上扩展类时,例如形状和颜色。
  • 不希望类之间有紧耦合关系,想通过组合提高灵活性。
  • 避免继承体系膨胀的问题。

优缺点

  • 优点
    解耦:抽象和实现分离,便于独立变化。
    扩展性强:可以独立扩展抽象层或实现层。
    遵循开闭原则:新增功能时无需修改现有代码。
  • 缺点
    增加了系统的复杂性,尤其在简单场景下,可能显得"过度设计"。
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