设计模式-桥接模式（Bridge Pattern）

设计模式-桥接模式（Bridge Pattern）

  概要

  记忆关键词：抽象和实现分离。

  定义：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立变化。

  分析：一个类存在两个（或多个）独立变化的维度，我们通过组合的方式，让这两个（或多个）维度可以独立进行扩展。

  类型：结构型

  桥接模式结构图如下

 

    一、涉及相关角色

   1.  抽象部分

   系统对外提供的高层接口，代表抽象的业务维度。

   说明：在下面示例中，形状（Shape）是抽象部分，它定义了一个绘制形状的接口，比如 draw() 方法，但不关心具体颜色如何实现。

   2. 扩充抽象部分

   在抽象部分的基础上，增加额外的功能或具体行为。

   说明：在下面示例中，圆形（Circle）、正方形（Square）等具体形状类，它们在 draw() 方法中调用颜色的实现。

   3.  实现部分

   描述抽象部分所依赖的操作接口，是另一个独立变化的维度。被抽象部分组合，完成具体实现。抽象部分通过该接口与实现部分解耦，而不是依赖具体实现。

   说明：在下面示例中，颜色（Color）就是实现部分，比如红色、蓝色，它只定义颜色的行为接口

   4.  具体实现部分

   实现部分接口的具体类，完成实际的业务逻辑。

   说明：在下面示例中颜色（Color）具体实现类有白色、灰色、黑色，它们都实现了颜色接口，完成实际业务逻辑。

   二、示例代码

    1. 实现部分

public interface Color {
    void paint(String shape);
}
public class Black implements Color {
    @Override
    public void paint(String shape) {
        System.out.println("黑色的" + shape);
    }
}
public class White implements Color {
    @Override
    public void paint(String shape) {
        System.out.println("白色的" + shape);
    }
}
public class Gray implements Color {
    @Override
    public void paint(String shape) {
        System.out.println("灰色的" + shape);
    }
}

    2. 抽象部分

public abstract class Shape {
    Color color; // 桥接到实现部分

    public void setColor(Color color) {
        this.color = color;
    }

    public abstract void draw();
}

public class Rectangle extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        color.paint("长方形");
    }
}

public class Square extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
      color.paint("正方形");
    }
}

public class Circle extends Shape{
    @Override
    public void draw() {
        color.paint("圆形");
    }
}

   三、优缺点分析
    1.  优点

• 抽象与实现分离：将抽象部分和实现部分分离，减少它们之间的耦合，使系统更灵活。
• 提高系统扩展性：抽象和实现可以沿着不同的维度独立扩展，不会相互影响。
• 符合开闭原则：新增抽象类或实现类时无需修改现有代码，扩展更容易。
• 运行时动态组合：抽象和实现可以在运行时动态绑定，而不是编译期固定。
• 减少子类数量：相比多维度继承的方式，桥接模式用组合替代继承，避免类爆炸。

    2.  缺点

• 增加系统复杂度：引入桥接层，增加了类的数量和代码复杂度，对初学者理解不直观。
• 设计难度较高： 需要在系统设计阶段明确抽象维度，提前规划，否则后续改造成本大。
• 过度设计风险如果系统只有一个维度变化，使用桥接模式会显得多此一举。

    四、适用场景

   JDBC 驱动是桥接模式的经典应用。如果我们想要把 MySQL 数据库切换成 Oracle 数据库，只需要更换数据库驱动，动一行代码就可以实现了

   支付系统 → 支付方式（实现部分） + 支付渠道（抽象部分）

   日志系统 → 日志级别（抽象部分） + 输出方式（实现部分）