设计模式(八) 桥接模式

Bridge Pattern

1. 什么是桥接模式

桥接模式(Bridge Pattern)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

如果软件系统中某个类存在两个独立变化的维度，通过该模式可以将这两个维度分离出来，使两者可以独立扩展，让系统更加符合“单一职责原则”。
与多层继承方案不同，它将两个独立变化的维度设计为两个独立的继承等级结构，并且在抽象层建立一个抽象关联(其中一个维度为另一个维度的一个属性)，该关联关系类似一条连接两个独立继承结构的桥，故名桥接模式。

2. 桥接模式类角色解析

桥接模式结构图：

• Abstraction（抽象类）：用于定义抽象类的接口，它一般是抽象类而不是接口，其中定义了一个Implementor（实现类接口）类型的对象并可以维护该对象，它与Implementor之间具有关联关系，它既可以包含抽象业务方法，也可以包含具体业务方法。（联系两个维度的桥）
• RefinedAbstraction（扩充抽象类）：扩充由Abstraction定义的接口，通常情况下它不再是抽象类而是具体类，它实现了在Abstraction中声明的抽象业务方法，在RefinedAbstraction中可以调用在Implementor中定义的业务方法。
• Implementor（实现类接口）：定义实现类的接口，这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致，事实上这两个接口可以完全不同。
  Implementor接口对这些基本操作进行了声明，而具体实现交给其子类。通过关联关系，在Abstraction中不仅拥有自己的方法，还可以调用到Implementor中定义的方法，使用关联关系来替代继承关系。
• ConcreteImplementor（具体实现类）：具体实现Implementor接口，在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同实现。

在使用桥接模式时，我们首先应该识别出一个类所具有的两个独立变化的维度，将它们设计为两个独立的继承等级结构，为两个维度都提供抽象层，并建立抽象耦合。
通常情况下，我们将具有两个独立变化维度的类的一些普通业务方法和与之关系最密切的维度设计为“抽象类”层次结构（抽象部分），而将另一个维度设计为“实现类”层次结构（实现部分）。

在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案违背了“单一职责原则”，复用性较差，且类的个数非常多，桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法，它极大减少了子类的个数。

3. 桥接模式好处

• 桥接模式使用“对象间的关联关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。
• 桥接模式提高了系统的可扩展性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统，符合“开闭原则”。
• 需要正确识别变化的维度

4. 实操感想

这个模式确实有点难想，但也有步骤可循：

1. 先分别抽象出两个维度的继承体系
2. 找出关联关系

5. 代码示例

Sunny软件公司欲开发一个数据转换工具，可以将数据库中的数据转换成多种文件格式，例如txt、xml、pdf等格式，同时该工具需要支持多种不同的数据库。

//抽象类，转化器public abstract class Converter {    protected DB db;    public Converter(DB db) {        this.db = db;    }    public void setDB(DB db) {        this.db = db;    }    public abstract void convert();}//PDB转化器public class ConverterPDF extends Converter {    public ConverterPDF(DB db) {        super(db);    }    @Override public void convert() {        System.out.println(db.toString() + "转化成PDF");    }}//TXT转化器public class ConverterTXT extends Converter {    public ConverterTXT(DB db) {        super(db);    }    @Override public void convert() {        System.out.println("转化成TXT");    }}//DB数据库public interface DB {    void fromDB();}//从Oracle数据库获取数据public class DBOracle implements DB {    @Override public void fromDB() {        System.out.println("从Oracle");    }    @Override public String toString() {        return "DBOracle{}";    }}//从SQL数据库获取数据public class DBSQL implements DB {    @Override public void fromDB() {        System.out.println("从SQL");    }    @Override public String toString() {        return "DBSQL{}";    }}//测试类public class ZZMainClass {    public static void main(String[] args) {        Converter converter = new ConverterPDF(new DBSQL());        converter.convert();    }}