【设计模式】第八章：桥接模式详解及应用案例

我不是女神ヾ 2024-03-17 14:34 84阅读 0赞

## 系列文章 ##

[【设计模式】七大设计原则][Link 1]  
[【设计模式】第一章：单例模式][Link 2]  
[【设计模式】第二章：工厂模式][Link 3]  
[【设计模式】第三章：建造者模式][Link 4]  
[【设计模式】第四章：原型模式][Link 5]  
[【设计模式】第五章：适配器模式][Link 6]  
[【设计模式】第六章：装饰器模式][Link 7]  
[【设计模式】第七章：代理模式][Link 8]  
[【设计模式】第八章：桥接模式][Link 9]  
[【设计模式】第九章：外观模式 / 门面模式][Link 10]  
[【设计模式】第十章：组合模式][Link 11]  
[【设计模式】第十一章：享元模式][Link 12]  
[【设计模式】第十二章：观察者模式][Link 13]  
[【设计模式】第十三章：模板方法模式][Link 14]  
[【设计模式】第十四章：策略模式][Link 15]  
[【设计模式】第十五章：责任链模式][Link 16]  
[【设计模式】第十六章：迭代器模式][Link 17]  
[【设计模式】第十七章：状态模式][Link 18]  
[【设计模式】第十八章：备忘录模式][Link 19]  
[【设计模式】第十九章：访问者模式][Link 20]  
[【设计模式】第二十章：解释器模式][Link 21]  
[【设计模式】第二十一章：命令模式][Link 22]  
[【设计模式】第二十二章：中介者模式][Link 23]

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#### 文章目录 ####

*  系列文章
 *  一、定义
 *  二、角色分类
 *  三、实现方式
 *   *  UML图
     *  需求分析
     *  具体实现
 *  四、应用场景
 *  五、优缺点
 *   *  优点
     *  缺点
 *  推荐

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## 一、定义 ##

> **摘自百度百科：** 桥接模式是将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，又称为 柄体(Handle and Body)模式 或 接口(interface)模式。

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## 二、角色分类 ##

**抽象化角色（Abstraction）**

它是一个抽象类或接口，定义了代表抽象概念的基本操作。通常情况下，抽象化角色会调用实现化的角色从而起到桥接的作用

**扩展抽象化角色（Refined Abstraction）**

继承或实现抽象化类的子类，可以对抽象类进行扩展，同时还通过实例化对象来调用实例化中具体的方法

**实现化角色（Implementor）**

一个接口或抽象类，定义了实例化部分的通用接口，并规定了与抽象化角色相对应的具体实现方法

**具体实现化角色（Concrete Implementor）**

实现了实例化角色中的方法，提供具体的实现逻辑

**客户角色（Client）**

具体调用方法的角色

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## 三、实现方式 ##

### UML图 ###

![Image.png][]

### 需求分析 ###

假如我们要完成一个绘制图形的功能，其中绘制的图形可以有多个（圆形、矩形等），绘制的目标位置也有多个（屏幕、打印机等），这种情况下，我们就可以使用桥接模式来将抽象部分和实现部分抽离开

### 具体实现 ###

**实现化角色（Implementor）**

public interface DrawAPI {
        
        // 绘制形状方法，参数为形状类型
        void drawShape(String shapeType);
    }

**具体实现化角色（Concrete Implementor）**

/ 创建 DrawAPI 接口的具体实现类，用于在屏幕上绘制图形
    public class ScreenDrawAPI implements DrawAPI {
        
        // 实现绘制形状方法
        @Override
        public void drawShape(String shapeType) {
        
            System.out.println("在屏幕上绘制 " + shapeType);
        }
    }
    
    
    // 创建 DrawAPI 接口的具体实现类，用于在打印机上绘制图形
    public class PrinterDrawAPI implements DrawAPI {
        
        // 实现绘制形状方法
        @Override
        public void drawShape(String shapeType) {
        
            System.out.println("在打印机上绘制 " + shapeType);
        }
    }

**抽象化角色（Abstraction）**

// 定义一个抽象的形状类
    public abstract class Shape {
        
        // 保护类型的 DrawAPI 变量，用于调用具体的绘制方法
        protected DrawAPI drawAPI;
    
        // 构造函数，接收一个 DrawAPI 类型的参数
        public Shape(DrawAPI drawAPI) {
        
            this.drawAPI = drawAPI;
        }
    
        // 抽象的绘制方法，由子类实现
        public abstract void draw();
    }

**扩展抽象化角色（Refined Abstraction）**

// 创建一个圆形类，继承 Shape 抽象类
    public class Circle extends Shape {
        
        // 构造函数，接收一个 DrawAPI 类型的参数
        public Circle(DrawAPI drawAPI) {
        
            super(drawAPI);
        }
    
        // 实现绘制方法
        @Override
        public void draw() {
        
            drawAPI.drawShape("圆形");
        }
    }
    
    // 创建一个矩形类，继承 Shape 抽象类
    public class Rectangle extends Shape {
        
        // 构造函数，接收一个 DrawAPI 类型的参数
        public Rectangle(DrawAPI drawAPI) {
        
            super(drawAPI);
        }
    
        // 实现绘制方法
        @Override
        public void draw() {
        
            drawAPI.drawShape("矩形");
        }
    }

**客户角色（Client）**

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 创建一个屏幕绘制实例
            DrawAPI screenDrawAPI = new ScreenDrawAPI();
            // 创建一个打印机绘制实例
            DrawAPI printerDrawAPI = new PrinterDrawAPI();
    
            // 使用屏幕绘制实例创建一个圆形
            Shape circle = new Circle(screenDrawAPI);
            // 在屏幕上绘制圆形
            circle.draw();
    
            // 使用打印机绘制实例创建一个圆形
            Shape circle2 = new Circle(printerDrawAPI);
            // 在打印机上绘制圆形
            circle2.draw();
        }
    }

**运行结果**

在屏幕上绘制圆形
    在打印机上绘制圆形

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## 四、应用场景 ##

> 以下部分内容摘自**菜鸟教程**

**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。

**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。

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## 五、优缺点 ##

### 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。

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## 推荐 ##

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