橋接(Bridge)是用于把抽象化與實(shí)現(xiàn)化解耦,使得二者可以獨(dú)立變化。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式,它通過提供抽象化和實(shí)現(xiàn)化之間的橋接結(jié)構(gòu),來實(shí)現(xiàn)二者的解耦。
這種模式涉及到一個(gè)作為橋接的接口,使得實(shí)體類的功能獨(dú)立于接口實(shí)現(xiàn)類。這兩種類型的類可被結(jié)構(gòu)化改變而互不影響。
我們通過下面的實(shí)例來演示橋接模式(Bridge Pattern)的用法。其中,可以使用相同的抽象類方法但是不同的橋接實(shí)現(xiàn)類,來畫出不同顏色的圓。
意圖:將抽象部分與實(shí)現(xiàn)部分分離,使它們都可以獨(dú)立的變化。
主要解決:在有多種可能會(huì)變化的情況下,用繼承會(huì)造成類爆炸問題,擴(kuò)展起來不靈活。
何時(shí)使用:實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可能有多個(gè)角度分類,每一種角度都可能變化。
如何解決:把這種多角度分類分離出來,讓它們獨(dú)立變化,減少它們之間耦合。
關(guān)鍵代碼:抽象類依賴實(shí)現(xiàn)類。
應(yīng)用實(shí)例: 1、豬八戒從天蓬元帥轉(zhuǎn)世投胎到豬,轉(zhuǎn)世投胎的機(jī)制將塵世劃分為兩個(gè)等級(jí),即:靈魂和肉體,前者相當(dāng)于抽象化,后者相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)化。生靈通過功能的委派,調(diào)用肉體對(duì)象的功能,使得生靈可以動(dòng)態(tài)地選擇。 2、墻上的開關(guān),可以看到的開關(guān)是抽象的,不用管里面具體怎么實(shí)現(xiàn)的。
優(yōu)點(diǎn): 1、抽象和實(shí)現(xiàn)的分離。 2、優(yōu)秀的擴(kuò)展能力。 3、實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)客戶透明。
缺點(diǎn):橋接模式的引入會(huì)增加系統(tǒng)的理解與設(shè)計(jì)難度,由于聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系建立在抽象層,要求開發(fā)者針對(duì)抽象進(jìn)行設(shè)計(jì)與編程。
使用場景: 1、如果一個(gè)系統(tǒng)需要在構(gòu)件的抽象化角色和具體化角色之間增加更多的靈活性,避免在兩個(gè)層次之間建立靜態(tài)的繼承聯(lián)系,通過橋接模式可以使它們在抽象層建立一個(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系。 2、對(duì)于那些不希望使用繼承或因?yàn)槎鄬哟卫^承導(dǎo)致系統(tǒng)類的個(gè)數(shù)急劇增加的系統(tǒng),橋接模式尤為適用。 3、一個(gè)類存在兩個(gè)獨(dú)立變化的維度,且這兩個(gè)維度都需要進(jìn)行擴(kuò)展。
注意事項(xiàng):對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立變化的維度,使用橋接模式再適合不過了。
我們有一個(gè)作為橋接實(shí)現(xiàn)的 DrawAPI 接口和實(shí)現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實(shí)體類 RedCircle、GreenCircle。Shape 是一個(gè)抽象類,將使用 DrawAPI 的對(duì)象。BridgePatternDemo,我們的演示類使用 Shape 類來畫出不同顏色的圓。
創(chuàng)建橋接實(shí)現(xiàn)接口。
DrawAPI.java
public interface DrawAPI { public void drawCircle(int radius, int x, int y); }
創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了 DrawAPI 接口的實(shí)體橋接實(shí)現(xiàn)類。
RedCircle.java
public class RedCircle implements DrawAPI { @Override public void drawCircle(int radius, int x, int y) { System.out.println("Drawing Circle[ color: red, radius: " + radius +", x: " +x+", "+ y +"]"); } }
GreenCircle.java
public class GreenCircle implements DrawAPI { @Override public void drawCircle(int radius, int x, int y) { System.out.println("Drawing Circle[ color: green, radius: " + radius +", x: " +x+", "+ y +"]"); } }
使用 DrawAPI 接口創(chuàng)建抽象類 Shape。
Shape.java
public abstract class Shape { protected DrawAPI drawAPI; protected Shape(DrawAPI drawAPI){ this.drawAPI = drawAPI; } public abstract void draw(); }
創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了 Shape 接口的實(shí)體類。
Circle.java
public class Circle extends Shape { private int x, y, radius; public Circle(int x, int y, int radius, DrawAPI drawAPI) { super(drawAPI); this.x = x; this.y = y; this.radius = radius; } public void draw() { drawAPI.drawCircle(radius,x,y); } }
使用 Shape 和 DrawAPI 類畫出不同顏色的圓。
BridgePatternDemo.java
public class BridgePatternDemo { public static void main(String[] args) { Shape redCircle = new Circle(100,100, 10, new RedCircle()); Shape greenCircle = new Circle(100,100, 10, new GreenCircle()); redCircle.draw(); greenCircle.draw(); } }
驗(yàn)證輸出。
Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100] Drawing Circle[ color: green, radius: 10, x: 100, 100]