Java橋接模式

橋接(Bridge)是用于把抽象化與實(shí)現(xiàn)化解耦，使得二者可以獨(dú)立變化。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，它通過提供抽象化和實(shí)現(xiàn)化之間的橋接結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)二者的解耦。

這種模式涉及到一個(gè)作為橋接的接口，使得實(shí)體類的功能獨(dú)立于接口實(shí)現(xiàn)類。這兩種類型的類可被結(jié)構(gòu)化改變而互不影響。

我們通過下面的實(shí)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(shí)現(xiàn)類，來畫出不同顏色的圓。

介紹

意圖：將抽象部分與實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨(dú)立的變化。

主要解決：在有多種可能會(huì)變化的情況下，用繼承會(huì)造成類爆炸問題，擴(kuò)展起來不靈活。

何時(shí)使用：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可能有多個(gè)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(dú)立變化，減少它們之間耦合。

關(guān)鍵代碼：抽象類依賴實(shí)現(xiàn)類。

應(yīng)用實(shí)例：

⒈豬八戒從天蓬元帥轉(zhuǎn)世投胎到豬，轉(zhuǎn)世投胎的機(jī)制將塵世劃分為兩個(gè)等級(jí)，即：靈魂和肉體，前者相當(dāng)于抽象化，后者相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)化。生靈通過功能的委派，調(diào)用肉體對(duì)象的功能，使得生靈可以動(dòng)態(tài)地選擇。

⒉墻上的開關(guān)，可以看到的開關(guān)是抽象的，不用管里面具體怎么實(shí)現(xiàn)的。

優(yōu)點(diǎn)：

⒈抽象和實(shí)現(xiàn)的分離。

⒉優(yōu)秀的擴(kuò)展能力。

⒊實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)客戶透明。

缺點(diǎn)：橋接模式的引入會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度，由于聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層，要求開發(fā)者針對(duì)抽象進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。

使用場景：

⒈如果一個(gè)系統(tǒng)需要在構(gòu)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(gè)層次之間建立靜態(tài)的繼承聯(lián)系，通過橋接模式可以使它們?cè)诔橄髮咏⒁粋€(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系。

⒉對(duì)于那些不希望使用繼承或因?yàn)槎鄬哟卫^承導(dǎo)致系統(tǒng)類的個(gè)數(shù)急劇增加的系統(tǒng)，橋接模式尤為適用。

⒊一個(gè)類存在兩個(gè)獨(dú)立變化的維度，且這兩個(gè)維度都需要進(jìn)行擴(kuò)展。

注意事項(xiàng)：對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立變化的維度，使用橋接模式再適合不過了。

實(shí)現(xiàn)

我們有一個(gè)作為橋接實(shí)現(xiàn)的 DrawAPI 接口和實(shí)現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實(shí)體類 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一個(gè)抽象類，將使用 DrawAPI 的對(duì)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(chuàng)建橋接實(shí)現(xiàn)接口。

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

步驟 2

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實(shí)體橋接實(shí)現(xiàn)類。

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 +"]");
   }
}

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(chuàng)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(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了 Shape 接口的實(shí)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(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]
Drawing Circle[  color: green, radius: 10, x: 100, 100]