Java设计模式学习记录-桥接模式

前言

这次介绍结构型设计模式中的第二种模式，桥接模式。 使用桥接模式的目的就是为了解耦，松散的耦合更利于扩展，但是会增加相应的代码量和设计难度。

桥接模式

桥接模式是为了将抽象化与实现化解耦，让二者可以独立地变化。方便对每一部分的扩展，以及单独的维护。抽象化的一方与实现化的一方之间建立一个桥梁，这样两者的依赖关系就可以通过这个桥梁来建立了。

举例

三个小动物要过河，分别是小猪，小鸡，小马，小猪要去河对面的空地晒太阳，小鸡要去河对面的小树林里找虫子吃，小马要去河对面的草地里吃草。那么它们三个都要经过小桥才能过河。有了场景下面来说一下代码的实现，先创建一个小桥的接口。

/**
 * 小桥
 */
public interface Bridge {

    /**
     * 目的地
     */
    void targetLand();
}

因为三个小动物的目的地不一样，所以每一个目的地对应一个实现。

小猪的目的地

/**
 * 空地
 */
public class VacantLand implements Bridge{

    /**
     * 目的地
     */
    @Override
    public void targetLand() {
        System.out.println("空旷的地方，晒太阳");
    }
}

小鸡的目的地

/**
 * 小树林
 */
public class Forest implements Bridge{

    /**
     * 目的地
     */
    @Override
    public void targetLand() {
        System.out.println("小树林，觅食。");
    }
}

小马的目的地

/**
 * 草地
 */
public class Grassland implements Bridge{
    /**
     * 目的地
     */
    @Override
    public void targetLand() {
        System.out.println("大草原，尽情奔腾。");
    }
}

下面来实现抽象化的部分，每个小动物都要过桥去往不同的目的地，所以它们都要相同的过桥行为。所以定义一个动物抽象类。

/**
 * 小动物
 */
public abstract class Animal {

    /**
     * 桥
     */
    Bridge bridge;

    /**
     * 过桥
     */
    abstract void willToDo();
}

小猪

/**
 * 小猪
 */
public class Piglet extends Animal {
    /**
     * 过桥
     */
    @Override
    public void willToDo() {
        System.out.println("我是小猪要过桥去 ");
    }
}

小鸡

/**
 * 小鸡
 */
public class Chick extends Animal {
    /**
     * 过河桥
     */
    @Override
    public void willToDo() {
        System.out.println("我是小鸡要过桥去 ");
    }
}

小马

/**
 * 小马
 */
public class Pony extends Animal {
    /**
     * 过桥
     */
    @Override
    public void willToDo() {
        System.out.println("我是小马要过桥去 ");
    }
}

测试例子

public class TestBridge {

    public static void main(String[] args) {

        Animal animal = new Chick();

        animal.bridge = new Forest();
        animal.willToDo();
        animal.bridge.targetLand();
    }
}

运行结果

我是小鸡要过桥去
小树林，觅食。

这就是一个完整的桥接模式的例子，这样使得小动物和要去的目的地解耦了。如果再来了一个小动物，例如小鸭子，它只需要继承Animal类即可，如果它的目的地已经存在了就直接使用现有的目的地类，如果要去的目的地不存在（例如小鸭子要去池塘），那么可以再创建一个池塘的目的地，然后实现自Bridge就可以了。

结构

下面来介绍一下桥接模式的结构，如下图所示。

从上面的结构图中我们可以看出来，桥接模式其实是分为四个角色的。

抽象化角色（Animal类）：定义抽象化，并保存一个对实现化对象的引用。

抽象化扩展角色（Chick、Piglet、Pony等具体的小动物类）：实现和扩展抽象化角色的功能。

实现化角色（Bridge接口）：此角色给出了实现化角色的接口，定义了实现化角色的行为。

具体实现化角色（VacantLand、GrassLand、Forest等目的地类）：实现化角色接口的具体实现类。

桥接模式的优缺点

优点

1、分离抽象和实现部分：

分离了抽象和实现部分，提高了系统的灵活性，这样有助于对系统进行分层，从而产生更好的结构化的系统。

2、更好的扩展性：

因为抽象部分和实现部分分离开了，所以这两部分可以独立扩展，互不影响，大大提高了系统的可扩展性。

3、可动态切换：

由于分离了抽象和实现，那么在实现桥接的时候，可以实现动态的选择和使用具体的实现，也就是在运行期间动态切换实现。

4、减少了子类的数量：

从抽象和实现两个维度来看，如果不是用桥接模式的话，这两个维度的子类，在发生变化时影响到的数量是两个维度子类的乘积。而使用了桥接模式后影响到的数量是两个维度的子类的和。

缺点

增加了系统的理解和设计难度，入手并不是那么容易了，因为聚合关系定义在抽象层，所以需要开发者对抽象进行设计和编程。

想了解更多的设计模式请查看Java设计模式学习记录-GoF设计模式概述。