设计模式（9）：桥接模式BRIDGE

桥接模式的定义

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。

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使用场景

以下情况使用Bridge模式

• 你不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。例如这种情况可能是因为，在程序运行时刻实现部分应可以被选择或者切换。
• 类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充。这时Bridge模式让你可以对不同的抽象接口和实现部分进行组合，并分别对它们进行扩充。
• 对一个抽象的实现部分的修改应对客户端不产生影响，即调用者的代码不必重新编译。
• 有大量的类要生成，这种类的继承关系印证了将对象拆分成多个部分的需求
• 你想在多个对象之间共享实现又想对调用者隐藏细节时

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结构

桥接模式结构如下

• Abstraction
  
  – 定义抽象类的接口。
  
  – 维护一个指向Implementor类型对象的引用。

• RefinedAbstraction
  
  – 扩充由Abstraction定义的接口。

• Implementor
  
  – 定义实现类的接口，该接口不一定要与Abstraction的接口完全一致；事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲，Implementor接口仅提供基本操作，而Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。

• ConcreteImplementor
  
  – 实现Implementor接口并定义它的具体实现。

协作

Abstraction将Client的请求转发给它的Implementor对象。

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效果

• 分离接口及其实现部分
  
  一个实现未必不变地绑定在一个接口上。抽象类的实现可以在运行时刻进行配置，一个对象甚至可以在运行时刻改变它的实现。
  
  将Abstraction与Implementor解耦有助于降低在编译时对实现部分的依赖性，当改变一个实现类时，并不需要重新编译Abstraction类和它的客户程序。为了保证一个类库的不同版本之间的二进制兼容性，一定要有这个性质。
  
  另外，接口与实现分离有助于分层，从而产生更好的结构化系统，系统的高层部分仅需知道Abstraction和Implementor即可。

• 增加可扩展性
  
  你可以独立地对Abstraction和Implementor层次结构进行扩展。

• 实现细节对客户透明
  
  你可以对客户隐藏实现细节

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桥接模式实现(Implement)

案例

现在要开发一款画图工具，首先有一些形状，比如正方形、三角形、圆形，形状有各种各样的颜色，比如红色、蓝色、绿色，形状还有自己的边框，虚线或者实线的，也就是说形状有三种，颜色也有三种，边框有两种，这样的话一共有3x3x2=18种类型的形状了，如果对他们一一创建类的话十分复杂，这还不算特别多，如果再增加几种颜色或形状，类的数量就无法承受了。所以，桥接模式在这里就派上用场了。

结构

案例结构如下

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代码实现

Shape类

public abstract class Shape {
    protected Color color;
    protected Border border;

    public Shape(Color color, Border border) {
        this.color = color;
        this.border = border;
    }

    abstract public void color();

    abstract public void drawBorder();
}

Round类

public class Round extends Shape {
    public Round(Color color, Border border) {
        super(color, border);
    }

    @Override
    public void drawBorder() {
        System.out.println("Round drawing border...");
        border.applyBorder();
    }

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("Round coloring...");
        color.applyColor();
    }
}

Color类

public interface Color {
    void applyColor();
}

Blue类

public class Blue implements Color {
    @Override
    public void applyColor() {
        System.out.println("Blue color ready...");
    }
}

Border类

public interface Border {
    void applyBorder();
}

DottedLineBorder类

public class DottedLineBorder implements Border {
    @Override
    public void applyBorder() {
        System.out.println("Dotted line border ready...");
    }
}

画出蓝色虚线边框的圆

System.out.println("开始绘制...蓝色虚线边框圆形");
Round blueDottedLineRound = new Round(new Blue(), new DottedLineBorder());
blueDottedLineRound.drawBorder();
blueDottedLineRound.color();
System.out.println("-------------------Shape Completed-------------------");

总结

由例子可以看到我们在画圆的时候，可以动态的指定颜色和边框类型，并且抽象方法color()与具体颜色的实现applyColor()分离了，同样drawBorder()与具体边框类型的实现也分离了，并且对调用者隐藏了内部实现细节，调用者只需要调用color()方法和drawBorder()方法就可以了。假如还有其他的属性需要动态变化调整，甚至可以使用set方法进行设置。除此之外，扩展性也变好了，如果需要增加颜色，只需要增加实现Color的类即可。桥接模式使得系统内的抽象与实现之间的关系更加灵活，不同于Adapter模式，桥接模式在设计阶段就应该好好考虑使用，这也使得系统的扩展性更好。

参考代码