桥接模式
概念
桥接模式是一种结构型设计模式，旨在将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化。它通过使用组合关系而非继承来实现接口和实现的解耦，从而提高系统的灵活性和可扩展性。
应用场景
- 多个维度的变化：当一个系统有多个变化维度，比如形状和颜色，使用桥接模式可以将这些维度分开处理，避免大量的子类。
- 需要避免类爆炸：在某些情况下，子类数量呈指数级增长，使用桥接模式可以有效减少类的数量。
- 抽象与实现解耦：当需要在不影响客户端的情况下，修改或扩展类的实现时，桥接模式非常有效。
- 需要统一接口：当需要为不同的实现提供一致的接口时，桥接模式可以帮助实现。
注意点
- 系统复杂性：引入桥接模式会增加系统的复杂性，因为需要维护额外的桥接类。
- 设计适用性：确保桥接模式适用于场景，避免在简单的场景中使用，导致不必要的复杂性。
- 抽象与实现的角色：明确抽象与实现的角色分离，确保设计的清晰性。
核心要素
- 抽象类：定义抽象部分的接口，并持有对实现部分的引用。
- 具体抽象类：扩展抽象类，定义具体的抽象实现。
- 实现接口：定义实现部分的接口。
- 具体实现类：实现实现接口的具体实现类。
Java代码完整示例
java">// 实现接口
interface Implementor {void operationImpl();
}// 具体实现类A
class ConcreteImplementorA implements Implementor {@Overridepublic void operationImpl() {System.out.println("具体实现A的操作");}
}// 具体实现类B
class ConcreteImplementorB implements Implementor {@Overridepublic void operationImpl() {System.out.println("具体实现B的操作");}
}// 抽象类
abstract class Abstraction {protected Implementor implementor;public Abstraction(Implementor implementor) {this.implementor = implementor;}public abstract void operation();
}// 具体抽象类
class RefinedAbstraction extends Abstraction {public RefinedAbstraction(Implementor implementor) {super(implementor);}@Overridepublic void operation() {System.out.println("具体抽象类的操作");implementor.operationImpl(); // 委托给实现类}
}// 客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {Implementor implementorA = new ConcreteImplementorA();Abstraction abstractionA = new RefinedAbstraction(implementorA);abstractionA.operation();Implementor implementorB = new ConcreteImplementorB();Abstraction abstractionB = new RefinedAbstraction(implementorB);abstractionB.operation();}
}
各种变形用法完整示例
-
使用多个具体实现
添加更多的实现类，展示灵活性。代码示例：
java">// 额外的具体实现类C class ConcreteImplementorC implements Implementor {@Overridepublic void operationImpl() {System.out.println("具体实现C的操作");} }// 客户端 public class ClientMultipleImplementors {public static void main(String[] args) {Implementor implementorA = new ConcreteImplementorA();Abstraction abstractionA = new RefinedAbstraction(implementorA);abstractionA.operation();Implementor implementorB = new ConcreteImplementorB();Abstraction abstractionB = new RefinedAbstraction(implementorB);abstractionB.operation();Implementor implementorC = new ConcreteImplementorC();Abstraction abstractionC = new RefinedAbstraction(implementorC);abstractionC.operation();} } -
扩展抽象类
添加新的抽象类以扩展功能。代码示例：
java">// 新抽象类 abstract class ExtendedAbstraction extends Abstraction {public ExtendedAbstraction(Implementor implementor) {super(implementor);}public abstract void extendedOperation(); }// 具体扩展抽象类 class ConcreteExtendedAbstraction extends ExtendedAbstraction {public ConcreteExtendedAbstraction(Implementor implementor) {super(implementor);}@Overridepublic void operation() {System.out.println("具体扩展抽象类的操作");implementor.operationImpl();}@Overridepublic void extendedOperation() {System.out.println("具体扩展抽象类的扩展操作");} }// 客户端 public class ClientExtendedAbstraction {public static void main(String[] args) {Implementor implementorB = new ConcreteImplementorB();ExtendedAbstraction extendedAbstraction = new ConcreteExtendedAbstraction(implementorB);extendedAbstraction.operation();extendedAbstraction.extendedOperation();} } -
桥接模式与组合模式结合
桥接模式与组合模式结合使用，可以处理更复杂的结构。代码示例：
java">// 组合模式的叶子类 class Leaf implements Implementor {private String name;public Leaf(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void operationImpl() {System.out.println("叶子: " + name);} }// 组合模式的组合类 class Composite implements Implementor {private List<Implementor> children = new ArrayList<>();public void add(Implementor child) {children.add(child);}@Overridepublic void operationImpl() {for (Implementor child : children) {child.operationImpl();}} }// 客户端 public class ClientComposite {public static void main(String[] args) {Composite composite = new Composite();composite.add(new Leaf("叶子1"));composite.add(new Leaf("叶子2"));Abstraction abstraction = new RefinedAbstraction(composite);abstraction.operation();} }
这些示例展示了桥接模式的基本用法及其变形。
