桥接模式

桥接模式

桥接模式（Bridge Pattern） 也称为桥梁模式、接口模式或者柄体模式，是将抽象部分与它的具体实现部分分离，使它们都可以独立地变化，属于结构型模式。桥接模式主要目的是通过组合的方式建立两个类之间的联系，而不是继承。但又类似于多重继承方案，但是多重继承方案往往违背了类的单一职责原则，其复用性较差，桥接模式是比多重继承更好的替代方案。桥接模式的核心在于解耦抽象和实现。

桥接模式的一个常用场景就是为了替换继承。继承有很多优点，比如抽象，封装，多态等，父类封装共性，子类实现特性。继承可以很好地帮助我们实现代码复用（封装）的功能，但是同时，这也是继承的一大缺点。因为父类拥有的方法，子类也会继承得到，无论子类是否需要。这说明了继承具备强侵入性（父类代码侵入子类），同时会导致子类臃肿。因此，在设计模式中，有一个原则为，优先使用组合/聚合的方式，而不是继承。

应用场景

当一个类内部具备两种或多种变化维度时，使用桥接模式可以解耦这些变化的维度，使高层代码架构稳定。

桥接模式适用于以下几种业务场景：

• 在抽象和具体实现之间需要增加更多的灵活性的场景

• 一个类存在两个或多个独立变化的维度，而这两个或多个维度都需要独立进行扩展

• 不希望使用继承，或因为多层继承导致系统类的个数剧增

桥接模式的角色组成

抽象（Abstraction）： 该类持有一个对实现角色的引用，抽象角色中的方法需要实现角色来实现，抽象角色一般为抽象类（构造函数规定子类要传入一个实现对象）；
修正抽象（RefinedAbstraction）： Abstraction的具体实现，对Abstraction的方法进行完善和扩展；
实现（Implementor）： 确定实现维度的基本操作，提供给Abstraction使用。该类一般为接口或者抽象类；
具体实现（ConcreteImplementor）： Implementor的具体实现；

例子

抽象：包含一个实现的引用

public abstract class Image {
    ImageImp imageImp;

    public void setImageImp(ImageImp imageImp){
        this.imageImp = imageImp;
    }

    public abstract void parseFile(String fileName);

}

修正抽象

public class PNGImage extends Image{
    @Override
    public void parseFile(String fileName) {
        //模拟解析PNG文件并获得一个像素矩阵对象
        Matrix m = new Matrix();
        imageImp.doPaint(m);
        System.out.println(fileName+"格式为PNG");
    }
}

public class GIFImage extends Image{
    @Override
    public void parseFile(String fileName) {
        //模拟解析GIF文件并获得一个像素矩阵对象
        Matrix m = new Matrix();
        imageImp.doPaint(m);
        System.out.println(fileName+"格式为GIF");
    }
}

public class Matrix {
    //代码省略
}

抽象实现

public interface ImageImp {
    public void doPaint(Matrix m);
}

具体实现

public class UnixImp implements ImageImp{
    @Override
    public void doPaint(Matrix m) {
        System.out.println("在Unix上显示图像：");
    }
}

public class WindowsImp implements ImageImp {
    @Override
    public void doPaint(Matrix m) {
        System.out.println("在windows上显示图形：");
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Image gifImage = new GIFImage();
        Image pngImage = new PNGImage();
        ImageImp unixImp = new UnixImp();
        ImageImp winImp = new WindowsImp();

        gifImage.setImageImp(unixImp);
        gifImage.parseFile("小龙女");
        pngImage.setImageImp(winImp);
        pngImage.parseFile("杨过");
    }
}

优点：

• 分离抽象接口及其实现部分。使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化，也就是说抽象和实现不再在同一个继承层次结构中，而是“子类化”它们，使它们各自都具有自己的子类，以便任何组合子类，从而获得多维度组合对象。

• 在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案违背了“单一职责原则”，复用性较差，且类的个数非常多，桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法，它极大减少了子类的个数。

• 桥接模式提高了系统的可扩展性，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，符合“开闭原则”。

缺点：

• 桥接模式的使用会增加系统的理解与设计难度，由于关联关系建立在抽象层，要求开发者一开始就针对抽象层进行设计与编程。
• 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，如何正确识别两个独立维度也需要一定的经验积累。