Java設計模式中橋接模式應用詳解

2022-11-27 14:01:23

1.橋接(Bridge)設計模式定義

橋接模式是：將抽象與實現分離，使它們可以獨立變化。它是用組合關係代替繼承關係來實現，從而降低了抽象和實現這兩個可變維度的耦合度。

橋接模式遵循了里氏替換原則和依賴倒置原則，最終實現了開閉原則，對修改關閉，對擴充套件開放。

2.橋接設計模式優點以及不足

橋接（Bridge）模式的優點是：

抽象與實現分離，擴充套件能力強
符合開閉原則
符合合成複用原則
其實現細節對客戶透明

不足是：由於聚合關係建立在抽象層，要求開發者針對抽象化進行設計與程式設計，能正確地識別出系統中兩個獨立變化的維度，這增加了系統的理解與設計難度。

3.橋接設計的實現思路

可以將抽象化部分與實現化部分分開，取消二者的繼承關係，改用組合關係。

橋接設計模式的結構：

抽象化（Abstraction）角色：定義抽象類，幷包含一個對實現化物件的參照。
擴充套件抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的子類，實現父類別中的業務方法，並通過組合關係呼叫實現化角色中的業務方法。
實現化（Implementor）角色：定義實現化角色的介面，供擴充套件抽象化角色呼叫。
具體實現化（Concrete Implementor）角色：給出實現化角色介面的具體實現。

4.橋接設計模式範例

範例場景分析：拿袋子裝採摘的水果，袋子根據容量有大、中、小三個類別，袋子根據材質有塑料、紙質、麻袋三個類別，下面使用橋接的模式進行設計：

/**
 * 採摘容器
 */
public abstract class BagAbstraction {
    /**
     * 這個是容器的另外一組屬性
     */
    protected Material material;
    /**
     * 另外一組屬性，通過set方法注入進來
     * @param material
     */
    public void setMaterial(Material material){
        this.material = material;
    }
    /**
     * 採摘
     */
    public abstract void pick();
}
public class BigBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("採摘了一大袋");
    }
}
public class MidBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("採摘了一中型袋");
    }
}
public class SmallBag extends BagAbstraction {
    public void pick(){
        this.material.draw();
        System.out.println("採摘了一小袋");
    }
}
//材質介面
public interface Material {
    public void draw();
}
public class Paper implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用紙盒");
    }
}
public class Plastic implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用塑料袋");
    }
}
public class Sack implements Material{
    public void draw(){
        System.out.print("用麻袋");
    }
}
public class BridgeTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*袋子型號*/
        BagAbstraction bag = new SmallBag();
        /*袋子材質*/
        Material material = new Paper();
        bag.setMaterial(material);
        /*開始採摘*/
        bag.pick();
    }
}

在抽象類BagAbstraction裡通過組合的方式跟材質建立聯絡，通過set方法注入，這樣就將第二個維度的屬性新增進來了，這樣就將物品的兩個維度的屬性進行分離，這樣清晰程式碼可讀性強，並且方便進行擴充套件，即便是再多一個維度也方便進行關聯。

5.橋接模式的應用場景

橋接設計模式一般用在：產品具有多維度的時候，通過繼承的方式子類非常多，可以採用橋接的方式，將商品的多個維度進行分離設計。這樣方便擴充套件，程式碼可讀性強，可以解耦這些變化的維度，使高層程式碼架構穩定。

當一個類內部具備兩種或多種變化維度時，使用橋接模式

當一個類存在兩個獨立變化的維度，且這兩個維度都需要進行擴充套件時。
當一個系統不希望使用繼承或因為多層次繼承導致系統類的個數急劇增加時。
當一個系統需要在構件的抽象化角色和具體化角色之間增加更多的靈活性時。

繼承擁有很多優點，比如，抽象、封裝、多型等，父類別封裝共性，子類實現特性。繼承可以很好的實現程式碼複用（封裝）的功能，但這也是繼承的一大缺點

由於父類別擁有的方法，子類也會繼承得到，無論子類需不需要，這說明繼承具備強侵入性（父類別程式碼侵入子類），同時會導致子類臃腫，在設計模式中，有一個原則為優先使用組合/聚合，而不是繼承。

6.橋接設計模式和介面卡設計模式對比

橋接模式跟介面卡模式，從實現方式上非常類似，橋接設計模式是將材質這個一類屬性注入到抽象類實現的，介面卡設計模式是將一個介面跟目前需求不太匹配的已有元件，通過介面卡的方式進行相容處理的。從這個角度來看，都是通過注入一個類別來進行設計的。

但是這兩個設計模式從設計的目的上是不同的：橋接設計模式是為了分離、解耦合。介面卡設計模式的目的是為了合併。介面卡設計模式一般是用在對之前的已經實現的功能的相容適配使用。而橋接設計模式是從設計開始的時候進行設計的，就已經設計好了不同的維度。

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