23 种设计模式--桥接（Bridge）模式（结构型模式二）

桥接模式将抽象部分与实现部分分离，使二者可以独立变化。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（通过"组合"的方式建立两个类层次结构之间的联系，而不是继承）；

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。

介绍

1. 意图

将抽象部分与实现部分解耦，使二者可以独立变化；
避免类爆炸问题（当多个维度需要扩展时）；
提高系统的可扩展性。

2. 主要解决的问题

当一个类存在多个变化维度时，使用继承会导致类的数量呈指数级增长（比如你有 m 种抽象和 n 种实现，用继承需要 m×n 个类，而桥接模式只需要 m+n 个类）；
如果以继承的方式，会造成类爆炸问题，而桥接模式可以提供更灵活的扩展方式。

3. 使用场景

一个类存在两个或多个独立变化的维度,且这些维度都需要扩展；
不希望使用继承导致系统类的数量急剧增加；
需要在运行时切换实现；

例如：跨平台图形系统(形状+颜色)、消息发送系统(消息类型+发送方式)、数据库驱动(不同数据库+不同操作)

4. 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。

5. 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。

6. 桥接模式抽象部分与现实部分的区分与定位

6.1. 定位口诀

实现部分：做事的方式、底层机制、平台相关；
抽象部分：做什么事、业务逻辑、功能扩展。

6.2. 判断标准：

实现部分：跟底层，更基础；
抽象部分：哪部分会调用另一部分，调用者就是抽象部分，被调用者就是实现部分

7. 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。

代码实现

场景描述：商城项目中，集成微信支付和支付宝支付，其中支付方式开始可能只有密码支付，后面又拓展成指纹支付、人脸支付等等，这种拓展就很适合使用桥接设计模式进行拓展

1. 使用继承方式实现，导致实现类激增

java 复制代码

public abstract class BasePayment {
    // 风控校验
    protected abstract boolean security(String uId);

    // 交易
    protected abstract void transfer(String uId, BigDecimal amount);
}

scala 复制代码

public abstract class BaseWechatPayment extends BasePayment {
    @Override
    protected boolean security(String uId) {
        System.out.println("微信支付风控校验环境安全");
        return true;
    }

    @Override
    protected abstract void transfer(String uId, BigDecimal amount);
}

scala 复制代码

 public class WeChatFacePayment extends BaseWechatPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("微信人脸支付");

        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
    }
}

public class WeChatPasswordPayment extends BaseWechatPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("微信密码支付");
        
        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

public class WeChatFingerprintPayment extends BaseWechatPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("微信指纹支付");
        
        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

scala 复制代码

public class BaseAlipayPayment extends BasePayment {
    @Override
    protected boolean security(String uId) {
        System.out.println("支付宝支付风控校验环境安全");
        return true;
    }

    @Override
    protected abstract void transfer(String uId, BigDecimal amount);
}

scala 复制代码

public class AlipayFacePayment extends BaseAlipayPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("支付宝人脸支付");
        
        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

public class AlipayPasswordPayment extends BaseAlipayPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("支付宝密码支付");
        
        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

public class AlipayFingerprintPayment extends BaseAlipayPayment {
    @Override
    protected void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        System.out.println("支付宝指纹支付");  
        
        boolean securityStatus = this.security(uId);
        if (securityStatus) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

2. 使用桥接模式实现

2.1. 分析：

支付功能有两个维度变化：

维度1：支付渠道（微信、支付宝）；
维度2：支付方式（人脸、密码、指纹）。

符合当一个类存在多个变化维度时，使用继承会导致类的数量呈指数级增长的先决条件

2.2. 定位抽象和实现

关键是判断：哪个是底层机制（怎么做），哪个是业务功能（做什么）

实现部分：支付方式（人脸、密码、指纹）

支付方式里面有 "支付的具体认证机制"、"验证身份"、"验证后扣款" 等，表明了要做什么，怎么做；
更底层、更基础

抽象部分：支付渠道（微信、支付宝）

支付渠道只是"业务层的支付通道"， 指出我们要做支付宝支付和微信支付，只要知道做什么，不需要关注具体怎么做；
更高层、面向业务

2.3. 桥接模式代码实现

2.3.1. 抽象部分

csharp 复制代码

public abstract class BasePayment {
    // 桥!连接支付方式
    protected IPayMode payMode;

    public BasePayment(IPayMode payMode) {
        this.payMode = payMode;
    }

    // 交易
    public abstract void transfer(String uId, BigDecimal amount);
}

scala 复制代码

public class AliPayment extends BasePayment {
    public AliPayment(IPayMode payMode) {
        super(payMode);
    }

    @Override
    public void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        if (payMode.security(uId)) {
            System.out.println("支付成功");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

scala 复制代码

public class WxPayment extends BasePayment{
    public WxPayment(IPayMode payMode) {
        super(payMode);
    }

    @Override
    public void transfer(String uId, BigDecimal amount) {
        if (payMode.security(uId)) {
            System.out.println("微信支付完成");
        } else {
            System.out.println("支付存在风险!");
        }
    }
}

typescript 复制代码

@Configuration
public class PayConfig {
    // ========================= 微信支付 ===============================

    // 微信人脸支付
    @Bean("wxFacePayment")
    public BasePayment wxFacePayment(FacePayment facePayment) {
        return new WxPayment(facePayment);
    }

    // 微信指纹支付
    @Bean("wxFingerPayment")
    public BasePayment wxFingerPayment(FingerprintPayment fingerprintPayment) {
        return new WxPayment(fingerprintPayment);
    }

    // 微信密码支付
    @Bean("wxPasswordPayment")
    public BasePayment wxPasswordPayment(PasswordPayment passwordPayment) {
        return new WxPayment(passwordPayment);
    }

    // ========================= 支付宝支付 ===============================

    // 支付宝人脸支付
    @Bean("aliFacePayment")
    public BasePayment aliFacePayment(FacePayment facePayment) {
        return new AliPayment(facePayment);
    }

    // 支付宝指纹支付
    @Bean("aliFingerprintPayment")
    public BasePayment aliFingerprintPayment(FingerprintPayment fingerprintPayment) {
        return new AliPayment(fingerprintPayment);
    }

    // 密码支付
    @Bean("aliPasswordPayment")
    public BasePayment aliPasswordPayment(PasswordPayment passwordPayment) {
        return new AliPayment(passwordPayment);
    }
}

2.3.2. 实现部分

arduino 复制代码

public interface IPayMode {
    // 支付风控校验
    boolean security(String uId);
}

typescript 复制代码

@Component
public class FacePayment implements IPayMode {
    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("人脸支付,风控校验-人脸识别");
        System.out.println("用户 " + uId + " 人脸识别成功");
        return true;
    }
}

typescript 复制代码

@Component
public class FingerprintPayment implements IPayMode {
    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("指纹支付,风控校验-指纹识别");
        System.out.println("用户 " + uId + " 指纹识别成功");
        return true;
    }
}

typescript 复制代码

@Component
public class PasswordPayment implements IPayMode {
    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("密码支付,风控校验-密码验证");
        System.out.println("用户 " + uId + " 密码验证成功");
        return true;
    }
}

2.3.3. 代码调用

less 复制代码

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/portal/test")
public class TestController {
    @Resource
    private Map<String,BasePayment> paymentMap;
    
    @GetMapping(value = "/pay/test")
    public CommonResult<String> payTest() {
        // 支付宝密码支付
        BasePayment aliPasswordPayment = paymentMap.get("aliPasswordPayment");
        aliPasswordPayment.transfer("U10001", new BigDecimal("88.88"));
        return CommonResult.success();
    }
}