Java Bridge模式
引言
Bridge模式是一种结构型设计模式，它可以将抽象和实现解耦，使它们可以独立地变化。这种模式有助于解决多维度变化的问题，同时提供了更灵活、可扩展的设计。本文将介绍Bridge模式的概念、使用场景、实现方式，并通过Java代码示例来加深理解。
概念
Bridge模式将抽象和实现分离，使它们可以独立地变化，从而实现抽象和实现的解耦。它使用组合关系而不是继承关系，将抽象和实现的变化分别封装在两个类中，通过将抽象类作为桥梁，将不同的实现类连接起来。
结构
Bridge模式包含以下角色：
- Abstraction（抽象类）：定义抽象类的接口，包含对实现类的引用。
- RefinedAbstraction（修正抽象类）：扩展抽象类的接口，提供更具体的实现。
- Implementor（实现类接口）：定义实现类的接口。
- ConcreteImplementor（具体实现类）：实现Implementor接口的具体类。
下面用类图表示Bridge模式的结构：
classDiagram
class Abstraction {
+Implementor implementor
+operation()
}
class RefinedAbstraction {
+operation()
}
interface Implementor {
+operationImpl()
}
class ConcreteImplementorA {
+operationImpl()
}
class ConcreteImplementorB {
+operationImpl()
}
Abstraction <-- Implementor
RefinedAbstraction o-- Abstraction
Implementor <|.. ConcreteImplementorA
Implementor <|.. ConcreteImplementorB
应用场景
Bridge模式适用于以下场景：
- 需要在抽象和实现之间存在多维度的变化。例如，一个形状类可能有不同的颜色，使用Bridge模式可以将形状和颜色分别封装，并通过桥梁连接起来。
- 需要将抽象和实现解耦，使它们可以独立地变化。例如，一个操作系统可以支持不同的文件系统，使用Bridge模式可以将操作系统和文件系统分别封装。
示例
假设有一个形状类Shape和一个颜色类Color，Shape有不同的派生类（如Circle、Rectangle），Color也有不同的派生类（如Red、Blue）。我们需要将Shape和Color连接起来，以实现不同形状和颜色的组合。
首先，定义Shape的抽象类：
public abstract class Shape {
protected Color color;
public Shape(Color color) {
this.color = color;
}
public abstract void draw();
}
然后，定义Color的抽象类：
public abstract class Color {
public abstract void fill();
}
接下来，定义具体的Shape类和Color类：
public class Circle extends Shape {
public Circle(Color color) {
super(color);
}
public void draw() {
System.out.println("Drawing Circle");
color.fill();
}
}
public class Rectangle extends Shape {
public Rectangle(Color color) {
super(color);
}
public void draw() {
System.out.println("Drawing Rectangle");
color.fill();
}
}
public class Red extends Color {
public void fill() {
System.out.println("Filling with Red color");
}
}
public class Blue extends Color {
public void fill() {
System.out.println("Filling with Blue color");
}
}
最后，在客户端代码中使用Bridge模式：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Shape circleRed = new Circle(new Red());
Shape rectangleBlue = new Rectangle(new Blue());
circleRed.draw();
rectangleBlue.draw();
}
}
输出结果为：
Drawing Circle
Filling with Red color
Drawing Rectangle
Filling with Blue color
序列图
下面是使用序列图表示上述示例的执行过程：
sequenceDiagram
participant Client
participant Shape
participant Circle
participant Color
participant Red
participant Rectangle
participant Blue
Client->>+Circle: new Circle(new Red())
