设计模式--桥接模式

桥接模式(bridge pattern) 的定义是：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。

桥接模式用一种巧妙的方式处理多层继承存在的问题,用抽象关联来取代传统的多层继承,将类之间的静态继承关系转变为动态的组合关系,使得系统更加灵活,并易于扩展,有效的控制了系统中类的个数 (避免了继承层次的指数级爆炸).

桥接（Bridge）模式包含以下主要角色：

抽象化（Abstraction）角色：主要负责定义出该角色的行为 ,并包含一个对实现化对象的引用。
扩展抽象化（RefinedAbstraction）角色：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，包含角色必须的行为和属性,并供扩展抽象化角色调用。
具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化角色接口的具体实现。

桥接模式原理的核心是: 首先有要识别出一个类所具有的的两个独立变化维度,将它们设计为两个独立的继承等级结构,为两个维度都提供抽象层,并建立抽象耦合.总结一句话就是: 抽象角色引用实现角色

示例解释

1. 理解问题

假设我们要设计一个绘制不同颜色的形状的系统。形状有圆形和矩形，颜色有红色和蓝色。最初的设计是将形状和颜色直接耦合在一起，如下所示：

// 形状接口
public interface Shape {void draw();
}// 具体形状类 - 圆形
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing Circle");}
}// 具体形状类 - 矩形
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing Rectangle");}
}// 颜色接口
public interface Color {void applyColor();
}// 具体颜色类 - 红色
public class Red implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("Applying Red color");}
}// 具体颜色类 - 蓝色
public class Blue implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("Applying Blue color");}
}

2. 问题分析

上述设计中，形状和颜色的耦合度较高。如果我们要新增一个形状或颜色，就需要修改已有的类，这不符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。

3. 使用桥接模式重构

为了解决上述问题，我们引入桥接模式，将形状和颜色进行分离。

抽象部分：将形状抽象为一个接口。
实现部分：将颜色抽象为另一个接口。
桥接：在抽象形状和抽象颜色之间建立桥接关系。

4. 实现桥接模式

// 形状接口
public interface Shape {void draw();
}// 具体形状类 - 圆形
public class Circle implements Shape {private Color color;public Circle(Color color) {this.color = color;}@Overridepublic void draw() {System.out.print("Drawing Circle ");color.applyColor();}
}// 具体形状类 - 矩形
public class Rectangle implements Shape {private Color color;public Rectangle(Color color) {this.color = color;}@Overridepublic void draw() {System.out.print("Drawing Rectangle ");color.applyColor();}
}// 颜色接口
public interface Color {void applyColor();
}// 具体颜色类 - 红色
public class Red implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("with Red color");}
}// 具体颜色类 - 蓝色
public class Blue implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("with Blue color");}
}

5. 客户端使用桥接模式

public class BridgePatternExample {public static void main(String[] args) {Shape redCircle = new Circle(new Red());Shape blueRectangle = new Rectangle(new Blue());redCircle.draw();blueRectangle.draw();}
}

6. 解释

抽象部分 (Shape 接口和 Shape 实现类 Circle、Rectangle)：定义了形状的抽象，并持有一个指向 Color 接口的引用。
实现部分 (Color 接口和 Color 实现类 Red、Blue)：定义了颜色的抽象。
桥接：在具体形状类中，通过组合方式持有 Color 接口的实例，并在 draw() 方法中调用 Color 接口的方法，实现形状与颜色的分离。