桥接模式 桥接模式

桥接（Bridge）是用于把抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化。这种类型的设计模式属于结构型模式，它通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构，来实现二者的解耦。

这种模式涉及到一个作为桥接的接口，使得实体类的功能独立于接口实现类。这两种类型的类可被结构化改变而互不影响。

我们通过下面的实例来演示桥接模式（Bridge Pattern）的用法。其中，可以使用相同的抽象类方法但是不同的桥接实现类，来画出不同颜色的圆。

介绍

意图：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。

主要解决：在有多种可能会变化的情况下，用继承会造成类爆炸问题，扩展起来不灵活。

何时使用：实现系统可能有多个角度分类，每一种角度都可能变化。

如何解决：把这种多角度分类分离出来，让它们独立变化，减少它们之间耦合。

关键代码：抽象类依赖实现类。

应用实例： 1、猪八戒从天蓬元帅转世投胎到猪，转世投胎的机制将尘世划分为两个等级，即：灵魂和肉体，前者相当于抽象化，后者相当于实现化。生灵通过功能的委派，调用肉体对象的功能，使得生灵可以动态地选择。 2、墙上的开关，可以看到的开关是抽象的，不用管里面具体怎么实现的。

优点： 1、抽象和实现的分离。 2、优秀的扩展能力。 3、实现细节对客户透明。

缺点：桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计与编程。

使用场景： 1、如果一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性，避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。 2、对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统，桥接模式尤为适用。 3、一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展。

注意事项：对于两个独立变化的维度，使用桥接模式再适合不过了。

角色

抽象化角色(Abstraction)：抽象化给出的定义，并保存一个对实现化对象的引用。

修正抽象化角色(RefineAbstraction)：拓展抽象化角色，改变和修正父类对抽象化的定义。

实现化角色(Implementor)：这个角色给出实现化角色的接口，但是不给出具体的实现。必须指出的是，这个接口不一定和抽象化角色的定义相同，实际上，这两个接口可以非常不一样。实现化角色应当只给出底层操作，而抽象化角色应当只给出基于底层操作的更高一层的操作。

具体实现化角色(ConcreteImplementor)：这个角色给出实现化角色接口的具体实现。

示例代码

实现化角色

 public interface Implementor {
     public void operation();
 }

具体实现化角色

1  public class ConcreateImplementorA implements Implementor {
2      @Override
3      public void operation() {
4          System.out.println("this is concreteImplementorA's operation...");
5      }
6  }

1  public class ConcreateImplementorA implements Implementor {
2      @Override
3      public void operation() {
4          System.out.println("this is concreteImplementorA's operation...");
5      }
6  }

抽象化角色类，它声明了一个方法operation()，并给出了它的实现。这个实现是通过向实现化对象的委派(也就是调用实现化对象的operationImpl()方法)实现的。

 1 public abstract class Abstraction {
 2     private Implementor implementor;
 3 
 4     public Implementor getImplementor() {
 5         return implementor;
 6     }
 7 
 8     public void setImplementor(Implementor implementor) {
 9         this.implementor = implementor;
10     }
11 
12     protected void operation(){
13         implementor.operation();
14     }
15 }

修正抽象化角色

1 public class RefinedAbstraction extends Abstraction {
2       @Override
3       protected void operation() {
4           super.getImplementor().operation();
5       }
6   }

测试类

 1 public class BridgeTest {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         Abstraction abstraction = new RefinedAbstraction();
 4 
 5         //调用第一个实现类
 6         abstraction.setImplementor(new ConcreateImplementorA());
 7         abstraction.operation();
 8 
 9         //调用第二个实现类
10         abstraction.setImplementor(new ConcreateImplementorB());
11         abstraction.operation();
12 
13     }
14 }

桥接模式总结：

1.桥接模式的优点

（1）实现了抽象和实现部分的分离

桥接模式分离了抽象部分和实现部分，从而极大的提供了系统的灵活性，让抽象部分和实现部分独立开来，分别定义接口，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。对于系统的高层部分，只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以了。

（2）更好的可扩展性

由于桥接模式把抽象部分和实现部分分离了，从而分别定义接口，这就使得抽象部分和实现部分可以分别独立扩展，而不会相互影响，大大的提供了系统的可扩展性。

（3）可动态的切换实现

由于桥接模式实现了抽象和实现的分离，所以在实现桥接模式时，就可以实现动态的选择和使用具体的实现。

（4）实现细节对客户端透明，可以对用户隐藏实现细节。

2.桥接模式的缺点

（1）桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计和编程。

（2）桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围有一定的局限性。

3.桥接模式的使用场景

（1）如果一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性，避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。

（2）抽象化角色和实现化角色可以以继承的方式独立扩展而互不影响，在程序运行时可以动态将一个抽象化子类的对象和一个实现化子类的对象进行组合，即系统需要对抽象化角色和实现化角色进行动态耦合。

（3）一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展。

（4）虽然在系统中使用继承是没有问题的，但是由于抽象化角色和具体化角色需要独立变化，设计要求需要独立管理这两者。

（5）对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统，桥接模式尤为适用

桥接模式在Java中的应用及解读

　　桥梁模式在Java应用中的一个非常典型的例子就是JDBC驱动器。JDBC为所有的关系型数据库提供一个通用的界面。一个应用系统动态地选择一个合适的驱动器，然后通过驱动器向数据库引擎发出指令。这个过程就是将抽象角色的行为委派给实现角色的过程。

　　抽象角色可以针对任何数据库引擎发出查询指令，因为抽象角色并不直接与数据库引擎打交道，JDBC驱动器负责这个底层的工作。由于JDBC驱动器的存在，应用系统可以不依赖于数据库引擎的细节而独立地演化；同时数据库引擎也可以独立于应用系统的细节而独立的演化。两个独立的等级结构如下图所示，左边是JDBC API的等级结构，右边是JDBC驱动器的等级结构。应用程序是建立在JDBC API的基础之上的。

　　应用系统作为一个等级结构，与JDBC驱动器这个等级结构是相对独立的，它们之间没有静态的强关联。应用系统通过委派与JDBC驱动器相互作用，这是一个桥梁模式的例子。

　　JDBC的这种架构，把抽象部分和具体部分分离开来，从而使得抽象部分和具体部分都可以独立地扩展。对于应用程序而言，只要选用不同的驱动，就可以让程序操作不同的数据库，而无需更改应用程序，从而实现在不同的数据库上移植；对于驱动程序而言，为数据库实现不同的驱动程序，并不会影响应用程序。