【设计模式】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。

基本介绍

• 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。

概括

基本介绍

1. 桥接模式(Bridge 模式)是指：将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变。
2. 是一种结构型设计模式
3. Bridge 模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(Abstraction)与行为实现(Implementation)分离开来，从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展

桥接模式(Bridge)-原理类图

上图做了说明

1. Client 类：桥接模式的调用者
2. 抽象类(Abstraction) ：维护了 Implementor / 即它的实现类 ConcreteImplementorA..，二者是聚合关系，Abstraction 充当桥接类
3. RefinedAbstraction：是 Abstraction 抽象类的子类
4. Implementor：行为实现类的接口

5. ConcreteImplementorA /B：行为的具体实现类

   UML 图：这里的抽象类和接口是聚合的关系，其实是调用和被调用的关系
   理解：其实桥接模式很像我们学的排列组合，两个维度进行组合就可以使用我们的桥接模式。

我的理解

将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。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。
抽象：即 数据部分，属性部分。
实现：即 方法部分，功能部分。
将两者分开可以使不同的抽象数据使用一样的方法，如 在吃鸡游戏中，角色不一样，但是动作一样。

比如说有两个盒子，左边是 ABC 三个白球，右边是 123 三个黑球，每个盒子取出一个球，要让他们组合到一起
第一种方法就是利用树形图，将每种可能事先都列出来。由于是树形图，所以类的个数会指数上升，造成类爆炸；
而第二种方法就是桥接模式并不事先列出组合情况，而是创建时创建出某一个组合的情况，如 new WhiteA(new Black1)。

应用实例

手机操作问题
现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程(比如:开机、关机、上网，打电话等)，如图:

使用传统方式

传统方法对应的类图

传统方案解决手机操作问题分析

1. 扩展性问题（类爆炸），如果我们再增加手机的样式（旋转式），就需要增加各个品牌手机的类，同样如果我们增加一个手机品牌，也要在各个手机样式类下增加。
2. 违反了单一职责原则，当我们增加手机样式时，要同时增加所有品牌的手机，这样增加了代码维护成本.
3. 解决方案-使用桥接模式

使用桥接模式

使用桥接模式改进传统方式，让程序具有搞好的扩展性，利用程序维护
1)应用实例说明(和前面要求一样)
2)使用桥接模式对应的类图

代码演示：

Brand

package com.atguigu.bridge;

//接口
public interface Brand { 
    void open();
    void close();
    void call();
}

Phone

package com.atguigu.bridge;

public abstract class Phone {

    //组合品牌
    private Brand brand;

    //构造器
    public Phone(Brand brand) { 
        super();
        this.brand = brand;
    }

    protected void open() { 
        this.brand.open();
    }
    protected void close() { 
        brand.close();
    }
    protected void call() { 
        brand.call();
    }
}

FoldedPhone

package com.atguigu.bridge;

//折叠式手机类，继承 抽象类 Phone
public class FoldedPhone extends Phone {

    //构造器
    public FoldedPhone(Brand brand) { 
        super(brand);
    }


    public void open() { 
        super.open();
        System.out.println(" 折叠样式手机 ");
    }


    public void close() { 
        super.close();
        System.out.println(" 折叠样式手机 ");
    }


    public void call() { 
        super.call();
        System.out.println(" 折叠样式手机 ");
    }
}

UpRightPhone

package com.atguigu.bridge;

public class UpRightPhone extends Phone {

    //构造器
    public UpRightPhone(Brand brand) { 
        super(brand);
    }

    public void open() { 
        super.open();
        System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }

    public void close() { 
        super.close();
        System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }

    public void call() { 
        super.call();
        System.out.println(" 直立样式手机 ");
    }
}

Vivo

package com.atguigu.bridge;

public class Vivo implements Brand {

    @Override
    public void open() {
        // TODO Auto-generated method stub 
        System.out.println(" Vivo 手机开机 ");
    }


    @Override
    public void close() {
        // TODO Auto-generated method stub 
        System.out.println(" Vivo 手机关机 ");
    }


    @Override
    public void call() {
        // TODO Auto-generated method stub 
        System.out.println(" Vivo 手机打电话 ");
    }
}

XiaoMi

package com.atguigu.bridge;

public class XiaoMi implements Brand {

    @Override
    public void open() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 小米手机开机 ");
    }

    @Override
    public void close() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 小米手机关机 ");
    }

    @Override
    public void call() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 小米手机打电话 ");
    }
}

Client

package com.atguigu.bridge;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //获取折叠式手机 (样式 + 品牌 )
        Phone phone1 = new FoldedPhone(new XiaoMi());
        phone1.open(); 
        phone1.call(); 
        phone1.close();

        System.out.println("=======================");

        Phone phone2 = new FoldedPhone(new Vivo());
        phone2.open();
        phone2.call(); 
        phone2.close();

        System.out.println("=======================");
        
        UpRightPhone phone3 = new UpRightPhone(new XiaoMi());
        phone3.open(); 
        phone3.call(); 
        phone3.close();

        System.out.println("=======================");

        UpRightPhone phone4 = new UpRightPhone(new Vivo());
        phone4.open(); 
        phone4.call(); 
        phone4.close();
    }
}

桥接模式在 JDBC 的源码剖析

桥接模式在 JDBC 的源码剖析

1. Jdbc 的 Driver 接口，如果从桥接模式来看，Driver 就是一个接口，下面可以有 MySQL 的 Driver，Oracle 的
   Driver，这些就可以当做实现接口类
2. 代码分析+Debug 源码
   
3. 对 jdbc 源码分析的类图
   

桥接模式的注意事项和细节

1. 实现了抽象和实现部分的分离，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，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。
2. 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，其它的部分由具体业务来完成。
3. 桥接模式替代多层继承方案，可以减少子类的个数，降低系统的管理和维护成本。
4. 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
5. 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度(抽象、和实现)，因此其使用范围有一定的局限性，即需要有这样的应用场景。

桥接模式其它应用场景：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.
常见的应用场景:

1. JDBC 驱动程序
2. 银行转账系统
   转账分类: 网上转账，柜台转账，AMT 转账
   转账用户类型：普通用户，银卡用户，金卡用户..
3. 消息管理
   消息类型：即时消息，延时消息
   消息分类：手机短信，邮件消息，QQ 消息...