7.java设计模式之桥接模式

基本需求

• 现在对不同手机类型的不同品牌实现操作，比如手机品牌有很多种，华为，小米等，手机的形状也有很多种，直立，折叠等
• 现在新增加一个形状或者品牌

传统方式

• 现在新增加一个形状或者品牌，都需要增加多个类，比如，新增加一个中兴，则也要增加直立的中兴手机，折叠的中兴手机，增加形状也一样，容易产生类爆炸的问题
• 违反了单一职责原则，当我们增加手机样式时，要同时增加所有品牌的手机
• 图示
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基本介绍

• 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

• Bridge模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(Abstraction)与行为实现(Implementation)分离开来，从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展

• 实现系统可能有多个角度分类，每一种角度都可能变化。如何解决：把这种多角度分类分离出来，让它们独立变化，减少它们之间耦合

• 原理UML类图

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  • 说明
    • Client类：桥接模式的调用者
    • 抽象类(Abstraction) :维护了 Implementor / 即它的实现类 ConcreteImplementorA.., 二者是聚合关系, Abstraction充当桥接类
    • RefinedAbstraction : 是Abstraction抽象类的子类
    • Implementor : 行为实现类的接口
    • ConcreteImplementorA/B ：行为的具体实现类
    • 从UML图：这里的抽象类和接口是聚合的关系，其实调用和被调用关系

• 基本需求UML类图

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  • 说明：当新增加一个ZhongXing品牌时，通过桥接的方式，就会增加直立的中兴手机和折叠的中兴手机，增加手机形状也一样，解决的类爆炸的问题

• 代码实现

  • public interface Operation {
       // 手机操作接口类 也就是桥接接口
       // 开机
       void open(String name);
    
       // 关机
       void shutdown(String name);
    
    }
    
    class HuaWei implements Operation{
       @Override
       public void open(String name) {
           System.out.println(name + "的华为手机开机了...");
       }
    
       @Override
       public void shutdown(String name) {
           System.out.println(name + "的华为手机关机了...");
       }
    }
    
    class Xiaomi implements Operation{
       @Override
       public void open(String name) {
           System.out.println(name + "的小米手机开机了...");
       }
    
       @Override
       public void shutdown(String name) {
           System.out.println(name + "的小米手机关机了...");
       }
    }
    

  • public abstract class Phone {
    
       // 聚合桥接接口 通过桥接类和桥接接口进行桥接调用
       protected Operation operation;
    
       public Phone(Operation operation) {
           this.operation = operation;
       }
    
       public abstract void operate();
    
    }
    
    class UpRightPhone extends Phone {
    
       public UpRightPhone(Operation operation) {
           super(operation);
       }
    
       @Override
       public void operate() {
           operation.open("直立式");
           operation.shutdown("直立式");
       }
    }
    
    class FolderPhone extends Phone {
    
       public FolderPhone(Operation operation) {
           super(operation);
       }
    
       @Override
       public void operate() {
           operation.open("折叠式");
           operation.shutdown("折叠式");
       }
    }
    

  • public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           Phone upRightPhone = new UpRightPhone(new HuaWei());
           upRightPhone.operate();
       }
    }
    
    

jdbc源码

• jdbc的DiverManager类中的getConnection方法获取的是一个connection对象，不同的数据库有不同的连接对象，并不是一个标准的桥接模式
• UML类图
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注意事项

• 实现了抽象和实现部分的分离，从而极大的提供了系统的灵活性，让抽象部分和实现部分独立开来，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统
• 对于系统的高层部分，只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以了，其它的部分由具体业务来完成
• 桥接模式替代多层继承方案，可以减少子类的个数，降低系统的管理和维护成本
• 桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计和编程
• 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度( 抽象、和实现)，因此其使用范围有一定的局限性，即需要有这样的应用场景
• 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