12. 23种经典设计模式-25-桥接模式

1. 桥接模式(Bridge Pattern)

Decouple an abstraction from its implemention so that the two can vary independently. (将抽象和实现解耦, 使两者可以独立变化)

桥接模式，也有的称之为桥梁模式.

1.1 核心思想

• 将类的抽象层和实现层分离，可以使得抽象和实现层独立地进行变化
• 可以说是多层继承的替代方案
• 可以解决多个维度独立变化导致复杂的多层继承问题

1.2 桥接模式-类图

桥接模式共有4种角色:

• Abstraction: 抽象化角色， 抽象类. 定义抽象的接口, 并提供一个实现类的引用.
• Implementor：实现化角色, 可以时抽象类也可以是接口. 定义实现类所需的方法和属性.
• ConcreteImplementorA/ConcreteImplementorB: 具体实现类，实现抽象接口
• RefinedAbstraction: 修正抽象化角色，也可以直接就是实现类.

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1.3 桥接模式优缺点

• 优点:
  • 抽象与实现分离: 实现可以不受抽象的约束，更灵活
  • 扩展性强: 抽象类添加抽象方法，只修改抽象层即可, 不影响实现层
  • 实现细节透明: 抽象层通过聚合完成了对实现层的封装，用户不知道实现层具体是怎样.
• 缺点: 实现层不再受抽象层约束, 没有了约束力.

1.4 适用场景

• 一个类存在两个独立变化的维度，而这两个维度均需要独立的变化
• 系统不希望采用多层继承增加系统复杂度时
• 希望抽象层和实现层分离时

2. 桥接模式应用示例

我们来模拟汽车组装场景，我们都知道汽车分为很多品牌，如: 尼桑(Nissan), 斯柯达(Skoda)等。 每个品牌旗下都有多种车型, 如轿车和Suv. 每种车型都分为标配，中配，旗舰等配置. 因此汽车便有了三个维度的变化, 品牌, 类型, 配置. 而且这三种配置可以独立变化.

2.1 多层继承类实现分析

如果我们采用多层继承方式来实现， 那么扩展性会非常差. 假如我们变更需求:

• 增加一个品牌-宝马BMW: 需要新增BMWSedanCar 和 BMWSuv, 并实现标配和中配方法
• 增加一个车型-皮卡Trunk: 需要新增TrunkCar, 然后为每个品牌新增对应实现: NissanTrunkCar, SkodaTrunkSuv
• 增加一个配置-旗舰配置: AbsCar 中需新增组装旗舰车型方法constructFlagShipCar(), 其下面所有类都需要新增方法constructFlagShipCar()

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2.2 桥接模式分析

对相同的需求变更，当我们使用桥接模式设计时:

• 增加一个品牌-宝马BMW: 只需新增一个品牌生产者, BMWProducer
• 增加一个车型-皮卡Trunk: 只需新增一种类型TrunkCar
• 增加一个配置-旗舰配置: 只需修改抽象层, 无须修改实现层

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2.3 实现角色抽象接口-IBrandProducer

public interface IBrandProducer {

    // 安装全景天窗
    void buildSunroof();

    // 安装全息影像
    void buildHologram();

    // 安装Boss 音响
    void buildBossSound();

}

2.3 实现角色实现类-NissanProducer

public class NissanProducer implements IBrandProducer {

    @Override
    public void buildSunroof() {
        System.out.println("\t尼桑 汽车-安装全景天窗");
    }

    @Override
    public void buildHologram() {
        System.out.println("\t尼桑 汽车-安装全息影像");
    }

    @Override
    public void buildBossSound() {
        System.out.println("\t尼桑 汽车-安装Boss音响");
    }

}

2.4 实现角色实现类-SkodaProducer

public class SkodaProducer implements IBrandProducer {
    @Override
    public void buildSunroof() {
        System.out.println("\t斯柯达 汽车-安装全景天窗");
    }

    @Override
    public void buildHologram() {
        System.out.println("\t斯柯达 汽车-安装全息影像");
    }

    @Override
    public void buildBossSound() {
        System.out.println("\t斯柯达 汽车-安装Boss音响");
    }

}

2.5 抽象角色抽象类-AbsCar

public abstract class AbsCar {

    private IBrandProducer brandProducer;

    public IBrandProducer getBrandProducer() {
        return brandProducer;
    }

    public void setBrandProducer(IBrandProducer brandProducer) {
        this.brandProducer = brandProducer;
    }

    // 组装标配车型
    public abstract void constructBasicCar();


    // 组装中配车型
    public abstract void constructMiddleCar();

}

2.6 抽象角色实现类-SedanCar

public class SedanCar extends AbsCar{
抽象角色实现类-SedanCar
    @Override
    public void constructBasicCar() {
        System.out.println("轿车组装-标配车型:");
        // 安装全息影像
        this.getBrandProducer().buildHologram();
    }

    @Override
    public void constructMiddleCar() {
        System.out.println("轿车组装-中配车型:");

        // 安装全息影像
        this.getBrandProducer().buildHologram();

        // 安装Boss 音响
        this.getBrandProducer().buildBossSound();

    }
}

抽象角色实现类-SedanCar

2.7 抽象角色实现类-SuvCar

public class SuvCar extends AbsCar {
    @Override
    public void constructBasicCar() {
        System.out.println("SUV组装-标配车型:");

        // 安装全景天窗
        this.getBrandProducer().buildSunroof();
    }

    @Override
    public void constructMiddleCar() {
        System.out.println("SUV组装-中配车型:");

        // 安装全景天窗
        this.getBrandProducer().buildSunroof();

        // 安装全息影像
        this.getBrandProducer().buildHologram();


    }
}

2.8 测试

    @Test
    public void test(){

        // 汽车生产者-实现者
        IBrandProducer nissanProducer = new SkodaProducer();

        //汽车类型
        AbsCar absCar = new SuvCar();
        absCar.setBrandProducer(nissanProducer);

        // 组装标配车型
        absCar.constructBasicCar();

        System.out.println("\n****************************************");

        // 组装中配车型
        absCar.constructMiddleCar();

    }