桥接模式

手机操作问题

现在对不同手机类型、不同品牌的手机实现操作编程(比如：开机、关机、上网，打电话等)

传统方式实现类图:

传统方案解决手机操作问题分析:

1. 扩展性问题， 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 --> 将手机的品牌和样式进行水平分割,并使用桥梁沟通,即使用桥接模式

1. 桥接模式的基本介绍

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，桥接模式是一种结构型设计模式
2. 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

1. Client：桥接模式的调用者
2. Abstraction：抽象类，Abstraction 中维护了一个 Implementor 实现类的实例（聚合关系），Abstraction 充当桥接类
3. RefinedAbstraction：Abstraction 的具体实现类,已经就与Implementor实现类桥接起来了
4. Implementor：定义行为的接口
5. ConcreteImplementor：Implementor 的具体实现类

桥接模式和传统方式的对比

1. 根据上面所述, 我们发现,在传统的方式中, 一个具体类的特性,都需要自己去通过继承体现,类的关系由继承完成,这样在类的数量上就成几何式增长,若品牌为三个,类型为四个,若想完整的实现所有的情况,就需要定义十二个类,
2. 若使用上述描述中的桥接思想,我们只需将品牌和类型都以具体实现类的形式定义,再定义一个桥接类,分别持有品牌和类型属性. 对于不同的组合只需设置不同的属性即可

2. 代码实现

使用桥接模式改进传统方式，让程序具有更好的扩展性，利用程序维护

类图:

1. Brand：规定各个品牌手机的行为 ,和各个品牌的实现类

   //接口
   public interface Brand {
   	void open();
   
   	void close();
   
   	void call();
   }
   public class XiaoMi implements Brand {
   
   	@Override
   	public void open() {
   		System.out.println(" 小米手机开机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void close() {
   		System.out.println(" 小米手机关机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void call() {
   		System.out.println(" 小米手机打电话 ");
   	}
   
   }
   
   public class Vivo implements Brand {
   
   	@Override
   	public void open() {
   		System.out.println(" Vivo手机开机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void close() {
   		System.out.println(" Vivo手机关机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void call() {
   		System.out.println(" Vivo手机打电话 ");
   	}
   
   }
   
   

2. Phone：电话的抽象类，在该类中聚合了一个 Brand 接口的具体实现类 ,充当桥接的作用

   public abstract class Phone {
   
   	// 组合品牌
   	private Brand brand;
   
   	// 构造器
   	public Phone(Brand brand) {
   		this.brand = brand;
   	}
   
   	protected void open() {
   		this.brand.open();
   	}
   
   	protected void close() {
   		this.brand.close();
   	}
   
   	protected void call() {
   		this.brand.call();
   	}
   
   }
   
   

3. 继承抽象父类 Phone的各个款式的手机, 对抽象父类中的方法进行重写

   //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);
   	}
   
   	@Override
   	public void open() {
   		super.open();
   		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void close() {
   		super.close();
   		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void call() {
   		super.call();
   		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
   	}
   
   }
   
   public class UpRightPhone extends Phone {
   
   	// 构造器
   	public UpRightPhone(Brand brand) {
   		super(brand);
   	}
   
   	@Override
   	public void open() {
   		super.open();
   		System.out.println(" 直立样式手机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void close() {
   		super.close();
   		System.out.println(" 直立样式手机 ");
   	}
   
   	@Override
   	public void call() {
   		super.call();
   		System.out.println(" 直立样式手机 ");
   	}
   	
   }
   
   

4. 客户端，可以看到，使用桥接模式可以轻松地组合出不同手机类型、不同品牌的手机

   public class Client {
   
   	public static void main(String[] args) {
   
   		// 折叠式的小米手机 (样式 + 品牌 )
   		Phone phone1 = new FoldedPhone(new XiaoMi());
   		phone1.open();
   		phone1.call();
   		phone1.close();
   		System.out.println("=======================");
   
   		// 折叠式的Vivo手机 (样式 + 品牌 )
   		Phone phone2 = new FoldedPhone(new Vivo());
   		phone2.open();
   		phone2.call();
   		phone2.close();
   		System.out.println("==============");
   
   		// 直立式的小米手机 (样式 + 品牌 )
   		UpRightPhone phone3 = new UpRightPhone(new XiaoMi());
   		phone3.open();
   		phone3.call();
   		phone3.close();
   		System.out.println("==============");
   
   		// 直立式的Vivo手机 (样式 + 品牌 )
   		UpRightPhone phone4 = new UpRightPhone(new Vivo());
   		phone4.open();
   		phone4.call();
   		phone4.close();
   		
   	}
   
   }
   
   

总结:

1. 可以看出,我们将品牌做成各个具体的实现类,使用Phone 作为桥梁,可以持有不同的品牌
2. 因为此案例中只有两个属性,所以我们将款式的表示,体现为继承的方式 ,不同的款式,建立不同的类,继承抽象桥梁类Phone,也就可以持有不同的 品牌了
3. 若此时我们加了一个品牌或者加了一个款式,只需加一个类即可

3. JDBC 源码分析

Jdbc 的 Driver接口，如果从桥接模式来看， Driver就是一个接口（行为规范），下面可以有MySQL的Driver， Oracle的Driver，这些就可以当做实现接口类

类图:

1. 对于java定义的Connection 接口,不同的数据库有其相应的实现,Mysql Oracle 等
2. 客户端通过桥接对象 DriverManager 去聚合各个数据源的实现类, 可以通过方法getConnection 获取

@CallerSensitive
public static Connection getConnection(String url,
    java.util.Properties info) throws SQLException {

    return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass()));
}

4. 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

使用场景:

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

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