【设计模式】Java设计模式之桥接模式

一、为什么使用桥接模式

设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正方形,我们至少需要4个形状类,但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色,如红色、绿色、蓝色等,此时至少有如下两种设计方案:
第一种设计方案是为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
第二种设计方案是根据实际需要对形状和颜色进行组合
 
方案一:
 
方案二:
 

桥接模式将继承关系转换为关联关系,从而降低了类与类之间的耦合少了代码编写量。

 

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。

 

二、模式定义

桥接模式(Bridge Pattern)将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式,又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

三、模式结构

桥接模式包含如下角色:
Abstraction:抽象类
RefinedAbstraction:扩充抽象类
Implementor:实现类接口
ConcreteImplementor:具体实现类

 四、模式优点

桥接模式的优点
分离抽象接口及其实现部分
桥接模式有时类似于多继承方案,但是多继承方案违背了类的单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差,而且多继承结构中类的个数非常庞大,桥接模式是比多继承方案更好的解决方法
桥接模式提高了系统的可扩充性,在两个变化维度中任意扩展一个维度,都不需要修改原有系统。
实现细节对客户透明,可以对用户隐藏实现细节
 

五、模式缺点

桥接模式的缺点
桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度,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与编程。
桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度,因此其使用范围具有一定的局限性

六、模式使用环境

在以下情况下可以使用桥接模式:
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。
抽象化角色和实现化角色可以以继承的方式独立扩展而互不影响,在程序运行时可以动态将一个抽象化子类的对象和一个实现化子类的对象进行组合,即系统需要对抽象化角色和实现化角色进行动态耦合。
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。
虽然在系统中使用继承是没有问题的,但是由于抽象化角色和具体化角色需要独立变化,设计要求需要独立管理这两者。
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
 

七、模式应用

Java语言通过Java虚拟机实现了平台的无关性

若现有手机和品牌两个维度的组合,手机有折叠式、直立式,品牌如vivo、mi等,其结构使用桥接模式可以表示如下:

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