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手撕设计模式之消息推送系统——桥接模式

news 2025/7/17 9:56:01

手撕设计模式之消息推送系统——桥接模式

1.业务需求

大家好，我是菠菜啊，好久不见，今天给大家带来的是——桥接模式。老规矩，在介绍这期内容前，我们先来看看这样的需求：我们现在要做一个消息推送系统，实现纯文本消息和html格式消息的推送，推送方式支持email、短信，我们该怎么实现？

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2.代码实现

Talk is cheap，show me your code.

初版实现思路：

假设我们有一个父类Message类（消息类型），从它扩展出俩个子类：TextMessage、HtmlMessage,又要支持email、短信推送方式，那么我们需要共创建4个子类才能覆盖所有组合。

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初版代码如下：

//消息基类
public abstract class Message {abstract   void sendMessage(String message);
}

//文本消息类
public class TextMessage extends  Message{@Overridevoid sendMessage(String message) {System.out.println("TextMessage:"+message);}
}

//html消息类
public class HtmlMessage extends  Message{@Overridevoid sendMessage(String message) {System.out.println("HtmlMessage:"+message);}
}

public class HtmlEmailMessage extends HtmlMessage{@Overridevoid sendMessage(String message) {super.sendMessage(message);System.out.println("send HtmlMessage by eamil");}
}

public class HtmlSmsMessage extends HtmlMessage{@Overridevoid sendMessage(String message) {super.sendMessage(message);System.out.println("send HtmlMessage by sms");}
}

public class TextEmailMessage extends TextMessage{@Overridevoid sendMessage(String message) {super.sendMessage(message);System.out.println("send TextMessage by eamil");}
}

public class TextSmsMessage extends TextMessage{@Overridevoid sendMessage(String message) {super.sendMessage(message);System.out.println("send TextMessage by sms");}
}

public class Client {public static void main(String[] args) {Message message = new TextSmsMessage();message.sendMessage("hello world");Message message2 = new HtmlEmailMessage();message2.sendMessage("<html> <h>hello world </h></html>");}
}

输出结果：

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思考：

上述每添加一种消息类型或者消息推送方式，都要新增一个维度的子类，导致类爆炸。而且我们发现消息类型和消息推送方式是俩种独立维度，我们不应该用继承的这种方式去拓展，那么该怎么解决呢？

3.代码优化

//发送方式
public interface MessageSender {void send(String message);
}

//短信发送方式
public class SmsMessageSender implements MessageSender {@Overridepublic void send(String message) {System.out.println("使用sms发送消息：" + message);}
}

//eamil发送方式
public class EmailMessageSender implements MessageSender {@Overridepublic void send(String message) {System.out.println("使用email发送消息：" + message);}
}

//消息类
public abstract class Message2 {protected MessageSender messageSender;public Message2(MessageSender messageSender) {this.messageSender = messageSender;}abstract   void sendMessage(String message);
}

//文本消息类
public class TextMessage2 extends  Message2{public TextMessage2(MessageSender messageSender) {super(messageSender);}@Overridevoid sendMessage(String message) {System.out.println("TextMessage:"+message);messageSender.send(message);}
}

//html消息类
public class HtmlMessage2 extends  Message2{public HtmlMessage2(MessageSender messageSender) {super(messageSender);}@Overridevoid sendMessage(String message) {System.out.println("HtmlMessage:"+message);messageSender.send(message);}
}

输出结果：

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实现代码结构图：
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思考：

上述将发送消息方式抽象出来，消息类中消息的发送方式委托给MessageSender，通过组合的方式实现消息类型（文本、HTML、模板、紧急）和发送渠道（邮件、短信、推送、微信）这两个维度的独立变化，职责清晰，扩展性强。这个设计模式完全体现了设计原则中的合成复用原则（Composite Reuse Principle）：“优先使用对象组合（Composition），而不是类继承（Inheritance）来实现代码复用。”

4.定义与组成

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定义：

桥接模式（Bridge），将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立地变化。

核心思想：
通过组合替代继承，将抽象（功能层次）与实现（平台层次）解耦，解决多维变化导致的类爆炸问题。

组成部分：

抽象部分（Abstraction）:定义高层控制逻辑的接口，并且持有实现部分的引用
精确抽象（Refined Abstraction）：扩展抽象功能的子类
实现者接口（Implementor）:定义底层实现的契约
具体实现者（Concrete Implementor）:具体的底层实现

5.典型应用

1）JDBC驱动程序（源码简化）

//实现者接口 - Driver
public interface Driver {Connection connect(String url, Properties info) throws SQLException;boolean acceptsURL(String url);
}

//具体实现者 - MySQLDriver
public class MySQLDriver implements Driver {@Overridepublic Connection connect(String url, Properties info) {if (!acceptsURL(url)) return null;// 实际建立物理连接Socket socket = new Socket(extractHost(url), extractPort(url));return new MySQLConnectionImpl(socket);}private String extractHost(String url) { /* 解析主机名 */ }private int extractPort(String url) { /* 解析端口号 */ }
}

//抽象接口 - Connection
public interface Connection extends AutoCloseable {Statement createStatement() throws SQLException;PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException;// ... 其他抽象方法
}

//精确抽象 - MySQLConnectionImpl
class MySQLConnectionImpl implements Connection {private final Socket socket;private final OutputStream out;private final InputStream in;public MySQLConnectionImpl(Socket socket) {this.socket = socket;this.out = socket.getOutputStream();this.in = socket.getInputStream();}@Overridepublic Statement createStatement() {return new MySQLStatementImpl(this);}// 实际发送SQL命令到MySQL服务器void sendCommand(String command) {out.write(command.getBytes());out.flush();}// ... 其他具体实现
}

//桥接点 - DriverManager
public class DriverManager {private static final List<Driver> drivers = new CopyOnWriteArrayList<>();public static void registerDriver(Driver driver) {drivers.add(driver);}public static Connection getConnection(String url, String user, String pass) {for (Driver driver : drivers) {if (driver.acceptsURL(url)) {Properties props = new Properties();props.setProperty("user", user);props.setProperty("password", pass);return driver.connect(url, props);}}throw new SQLException("No suitable driver found");}
}

2）GUI开发（AWT/Swing）

windows类中有抽象的窗口接口，并有一个画窗口的方法，实现不同平台画窗口功能委托给具体的平台实现


// 抽象：Window
public class Window {private WindowImpl impl;  // 桥接关键public void draw() {impl.deviceDraw();  // 委托给具体平台实现}
}// 实现：不同OS的图形实现
interface WindowImpl {void deviceDraw();
}class WindowsWindowImpl implements WindowImpl {...}
class MacWindowImpl implements WindowImpl {...}

6.适用场景

场景特征	示例
存在多个独立变化维度	图形形状 × 渲染方式
需要运行时切换实现	动态切换支付渠道
避免永久绑定抽象与实现	JDBC连接不同数据库
类层次结构爆炸	避免创建 N×M 子类组合