Java设计模式中桥接模式应用详解

时间:2022-11-26 lpf_wei 人气:2

编程是一门艺术，大批量的改动显然是非常丑陋的做法，用心的琢磨写的代码让它变的更美观。

显示生活中有物品具有多个维度的属性，比如文字有颜色和字体两个维度的差别，汽车有颜色和牌子两个维度的属性等。如果用继承方式，不但对应的子类很多，而且扩展困难。如果用桥接模式就能很好地解决这些问题。

1.桥接(Bridge)设计模式定义

桥接模式是：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

桥接模式遵循了里氏替换原则和依赖倒置原则，最终实现了开闭原则，对修改关闭，对扩展开放。

2.桥接设计模式优点以及不足

桥接（Bridge）模式的优点是：

抽象与实现分离，扩展能力强
符合开闭原则
符合合成复用原则
其实现细节对客户透明

不足是：由于聚合关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象化进行设计与编程，能正确地识别出系统中两个独立变化的维度，这增加了系统的理解与设计难度。

3.桥接设计的实现思路

可以将抽象化部分与实现化部分分开，取消二者的继承关系，改用组合关系。

桥接设计模式的结构：

抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
扩展抽象化（Refined Abstraction）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，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。

4.桥接设计模式示例

示例场景分析：拿袋子装采摘的水果，袋子根据容量有大、中、小三个类别，袋子根据材质有塑料、纸质、麻袋三个类别，下面使用桥接的模式进行设计：

/**
 * 采摘容器
 */
public abstract class BagAbstraction {
    /**
     * 这个是容器的另外一组属性
     */
    protected Material material;
    /**
     * 另外一组属性，通过set方法注入进来
     * @param material
     */
    public void setMaterial(Material material){
        this.material = material;
    }
    /**
     * 采摘
     */
    public abstract void pick();
}
public class BigBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("采摘了一大袋");
    }
}
public class MidBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("采摘了一中型袋");
    }
}
public class SmallBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("采摘了一小袋");
    }
}
//材质接口
public interface Material {
    public void draw();
}
public class Paper implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用纸盒");
    }
}
public class Plastic implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用塑料袋");
    }
}
public class Sack implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用麻袋");
    }
}
public class BridgeTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*袋子型号*/
        BagAbstraction bag = new SmallBag();
        /*袋子材质*/
        Material material = new Paper();
        bag.setMaterial(material);
        /*开始采摘*/
        bag.pick();
    }
}

在抽象类BagAbstraction里通过组合的方式跟材质建立联系，通过set方法注入，这样就将第二个维度的属性添加进来了，这样就将物品的两个维度的属性进行分离，这样清晰代码可读性强，并且方便进行扩展，即便是再多一个维度也方便进行关联。

5.桥接模式的应用场景

桥接设计模式一般用在：产品具有多维度的时候，通过继承的方式子类非常多，可以采用桥接的方式，将商品的多个维度进行分离设计。这样方便扩展，代码可读性强，可以解耦这些变化的维度，使高层代码架构稳定。

当一个类内部具备两种或多种变化维度时，使用桥接模式

当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时。
当一个系统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时。
当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时。

继承拥有很多优点，比如，抽象、封装、多态等，父类封装共性，子类实现特性。继承可以很好的实现代码复用（封装）的功能，但这也是继承的一大缺点

由于父类拥有的方法，子类也会继承得到，无论子类需不需要，这说明继承具备强侵入性（父类代码侵入子类），同时会导致子类臃肿，在设计模式中，有一个原则为优先使用组合/聚合，而不是继承。

6.桥接设计模式和适配器设计模式对比

桥接模式跟适配器模式，从实现方式上非常类似，桥接设计模式是将材质这个一类属性注入到抽象类实现的，适配器设计模式是将一个接口跟目前需求不太匹配的已有组件，通过适配器的方式进行兼容处理的。从这个角度来看，都是通过注入一个类别来进行设计的。

但是这两个设计模式从设计的目的上是不同的：桥接设计模式是为了分离、解耦合。适配器设计模式的目的是为了合并。适配器设计模式一般是用在对之前的已经实现的功能的兼容适配使用。而桥接设计模式是从设计开始的时候进行设计的，就已经设计好了不同的维度。

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