設計模式結構型模式之橋接模式

橋接模式

橋接（Bridge）是用於把抽象化與實現化解耦，使得二者可以獨立變化。這種類型的設計模式屬於結構型模式，它通過提供抽象化和實現化之間的橋接結構，來實現二者的解耦。

這種模式涉及到一個作爲橋接的接口，使得實體類的功能獨立於接口實現類。這兩種類型的類可被結構化改變而互不影響。

我們通過下面的實例來演示橋接模式（Bridge Pattern）的用法。其中，可以使用相同的抽象類方法但是不同的橋接實現類，來畫出不同顏色的圓。

介紹

意圖
將抽象部分與實現部分分離，使它們都可以獨立的變化。
主要解決
在有多種可能會變化的情況下，用繼承會造成類爆炸問題，擴展起來不靈活。
何時使用
實現系統可能有多個角度分類，每一種角度都可能變化。
如何解決
把這種多角度分類分離出來，讓它們獨立變化，減少它們之間耦合。
關鍵代碼
抽象類依賴實現類。
應用實例
1、豬八戒從天蓬元帥轉世投胎到豬，轉世投胎的機制將塵世劃分爲兩個等級，即：靈魂和肉體，前者相當於抽象化，後者相當於實現化。生靈通過功能的委派，調用肉體對象的功能，使得生靈可以動態地選擇。 2、牆上的開關，可以看到的開關是抽象的，不用管裏面具體怎麼實現的。
優點
1、抽象和實現的分離。 2、優秀的擴展能力。 3、實現細節對客戶透明。
缺點
橋接模式的引入會增加系統的理解與設計難度，由於聚合關聯關係建立在抽象層，要求開發者針對抽象進行設計與編程。
使用場景
1、如果一個系統需要在構件的抽象化角色和具體化角色之間增加更多的靈活性，避免在兩個層次之間建立靜態的繼承聯繫，通過橋接模式可以使它們在抽象層建立一個關聯關係。 2、對於那些不希望使用繼承或因爲多層次繼承導致系統類的個數急劇增加的系統，橋接模式尤爲適用。 3、一個類存在兩個獨立變化的維度，且這兩個維度都需要進行擴展。

注意事項：對於兩個獨立變化的維度，使用橋接模式再適合不過了。

實現

我們有一個作爲橋接實現的 DrawAPI 接口和實現了 DrawAPI 接口的實體類 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一個抽象類，將使用 DrawAPI 的對象。BridgePatternDemo，我們的演示類使用 Shape 類來畫出不同顏色的圓。
步驟 1

創建橋接實現接口。

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

步驟 2

創建實現了 DrawAPI 接口的實體橋接實現類。

//RedCircle.java
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 +"]");
   }
}
//GreenCircle.java
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 +"]");
   }
}

步驟 3

使用 DrawAPI 接口創建抽象類 Shape。

public abstract class Shape {
   protected DrawAPI drawAPI;
   protected Shape(DrawAPI drawAPI){
      this.drawAPI = drawAPI;
   }
   public abstract void draw();  
}

步驟 4

創建實現了 Shape 接口的實體類。

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);
   }
}

步驟 5

使用 Shape 和 DrawAPI 類畫出不同顏色的圓。

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();
   }
}

步驟 6

執行程序，輸出結果：