认真学习设计模式之桥接模式(Bridge Pattern)

原创

程序员小默 2022-06-09 02:06:07 ©著作权

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【1】概述

桥接模式(Bridge 模式)是一种结构型设计模式，是指将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变。

Bridge 模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(Abstraction)与行为实现(Implementation)分离开来，从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展。

UML类图

认真学习设计模式之桥接模式(Bridge Pattern)_桥接模式

抽象类(Abstraction) :维护了Implementor及它的实现类ConcreteImplementorA…, 二者是聚合关系, Abstraction充当桥接类。

ConcreteAbstraction : 是Abstraction 抽象类的子类。

Implementor : 行为实现类的接口，ConcreteImplementorA /B ：行为的具体实现类。

这里的抽象类和接口是聚合的关系，其实也就是调用和被调用关系。

【2】应用案例

现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程(比如:开机、关机、上网，打电话等)，如图:
认真学习设计模式之桥接模式(Bridge Pattern)_抽象类_02

① 传统方式

传统方式会如何解决呢？为每个具体的实现定义一个类，如下图所示：
认真学习设计模式之桥接模式(Bridge Pattern)_ide_03
传统方式问题分析

扩展性问题(类爆炸)，如果我们再增加手机的样式(旋转式)，就需要增加各个品牌手机的类，同样如果我们增加一个手机品牌，也要在各个手机样式类下增加。会导致类无限爆炸增长。

违反了单一职责原则(Single Responsibility Principle)，当我们增加手机样式时，要同时增加所有品牌的手机，这样增加了代码维护成本。

解决方案-使用桥接模式，将样式与行为抽离分隔。

② 桥接模式

① 定义品牌接口

//接口
public interface Brand {
  void open();
  void close();
  void call();
}

定义其实现类如Vivo与XiaoMi：

public class Vivo implements Brand {
  @Override
  public void open() {
    System.out.println(" Vivo手机开机 ");
  }
  @Override
  public void close() {
    System.out.println(" Vivo手机关机 ");
  }
  @Override
  public void call() {
    System.out.println(" Vivo手机打电话 ");
  }
}

public class XiaoMi implements Brand {
  @Override
  public void open() {
    System.out.println(" 小米手机开机 ");
  }

  @Override
  public void close() {
    System.out.println(" 小米手机关机 ");
  }

  @Override
  public void call() {
    System.out.println(" 小米手机打电话 ");
  }
}

② 定义桥接者抽象类Phone

该抽象类拥有Brand 实例，定义方法的时候将Brand的行为组合进去。

public abstract class Phone {
  
  //组合品牌
  private Brand brand;
  //构造器
  public Phone(Brand brand) {
    super();
    this.brand = brand;
  }
  protected void open() {
    this.brand.open();
  }
  protected void close() {
    brand.close();
  }
  protected void call() {
    brand.call();
  }
}

其具体子类如下：

//折叠式手机类，继承 抽象类 Phone
public class FoldedPhone extends Phone {

  //构造器
  public FoldedPhone(Brand brand) {
    super(brand);
  }
  
  public void open() {
    super.open();
    System.out.println(" 折叠样式手机 ");
  }
  
  public void close() {
    super.close();
    System.out.println(" 折叠样式手机 ");
  }
  
  public void call() {
    super.call();
    System.out.println(" 折叠样式手机 ");
  }
}
//滑盖手机
public class UpRightPhone extends Phone {
      //构造器
    public UpRightPhone(Brand brand) {
      super(brand);
    }
    
    public void open() {
      super.open();
      System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }
    
    public void close() {
      super.close();
      System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }
    
    public void call() {
      super.call();
      System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }
}

③ 客户端测试

如下所示，我们可以使用不同Brand实例作为Phone 子类的构造入参定义不同的品牌+行为。当我们新增一个品牌的时候，如HuaWei，只需要让HuaWei实现Brand接口即可。当我们新增一种样式的时候，如Rotate(旋转式)也只需要让Rotate继承Phone即可。

public class Client {

  public static void main(String[] args) {    
    //获取折叠式手机 (样式 + 品牌 )    
    Phone phone1 = new FoldedPhone(new XiaoMi());
    
    phone1.open();
    phone1.call();
    phone1.close();
    
    System.out.println("=======================");
    
    Phone phone2 = new FoldedPhone(new Vivo());
    
    phone2.open();
    phone2.call();
    phone2.close();
    
    System.out.println("==============");
    
    UpRightPhone phone3 = new UpRightPhone(new XiaoMi());
    
    phone3.open();
    phone3.call();
    phone3.close();
    
    System.out.println("==============");
    
    UpRightPhone phone4 = new UpRightPhone(new Vivo());
    
    phone4.open();
    phone4.call();
    phone4.close();
  }
}