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23种设计模式——桥接模式 (Bridge Pattern)详解

news 2025/9/6 5:56:09

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🥭本文内容：23种设计模式——桥接模式 (Bridge Pattern)
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一. 背景

二. 介绍

三. 模式结构

四. 代码示例

五. 使用桥接模式的原因

六. 桥接模式的优缺点

1. 优点

2. 缺点：

七. 适用场景

八. 与其他模式的区别

九. 实际应用场景

十. 总结

一. 背景

桥接模式......不仅仅名字听着陌生，在看一些比较复杂的示例代码的时候也是一脸懵。后来仔细看看，终于有了思路——桥接模式其实就是把代码中需要变的地方换成抽象或者接口，并把它作为参数传入即可。桥接模式有两个地方要变（抽象与实现），于是代码就有两个地方用接口或者抽象！

二. 介绍

桥接模式是一种结构型设计模式，它将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。桥接模式通过组合关系代替继承关系，从而降低抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

三. 模式结构

桥接模式包含以下主要角色：

抽象化（Abstraction）：定义抽象接口，维护对实现化对象的引用
扩展抽象化（Refined Abstraction）：扩展抽象化定义的接口
实现化（Implementor）：定义实现类的接口
具体实现化（Concrete Implementor）：实现实现化接口

四. 代码示例

实现一个图形绘制系统，支持多种形状和多种颜色（形状和颜色要可扩展）。

实现代码：

// 实现化接口：颜色
interface Color {void applyColor();
}// 具体实现化：红色
class Red implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("应用红色");}
}// 具体实现化：蓝色
class Blue implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.println("应用蓝色");}
}// 抽象化：形状
abstract class Shape {protected Color color;public Shape(Color color) {this.color = color;}abstract void draw();
}// 扩展抽象化：圆形
class Circle extends Shape {public Circle(Color color) {super(color);}@Overridevoid draw() {System.out.print("绘制圆形，");color.applyColor();}
}// 扩展抽象化：方形
class Square extends Shape {public Square(Color color) {super(color);}@Overridevoid draw() {System.out.print("绘制方形，");color.applyColor();}
}// 客户端代码
public class BridgePatternDemo {public static void main(String[] args) {// 创建红色圆形Shape redCircle = new Circle(new Red());redCircle.draw();// 创建蓝色方形Shape blueSquare = new Square(new Blue());blueSquare.draw();// 创建蓝色圆形Shape blueCircle = new Circle(new Blue());blueCircle.draw();}
}

通过上面的实现，我们就可以进一步扩展系统，比如添加更多形状（三角形）或颜色（绿色）而不影响现有代码。

五. 使用桥接模式的原因

通过上面的案例，我们就很好理解使用桥接模式的原因了：
解耦抽象和实现：将抽象部分和实现部分分离，使它们可以独立变化
提高可扩展性：可以独立地扩展抽象部分和实现部分
符合开闭原则：对扩展开放，对修改关闭
隐藏实现细节：客户端不需要知道实现的细节

六. 桥接模式的优缺点

1. 优点

分离接口和实现：抽象和实现可以独立扩展
提高可扩展性：可以独立地扩展抽象部分和实现部分
符合开闭原则：对扩展开放，对修改关闭
隐藏实现细节：客户端不需要知道实现的细节
减少子类数量：避免了多重继承导致的类爆炸问题

2. 缺点：

增加系统复杂度：需要正确识别出系统中两个独立变化的维度
设计难度增加：需要预先识别出系统中的抽象和实现部分

七. 适用场景

不希望在抽象和实现部分之间有固定的绑定关系：比如在程序运行时实现部分应可以被子类化
类的抽象以及其实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充
对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响
想在多个对象间共享实现，但同时要求客户并不知道
想通过继承或组合方式，在多个抽象和实现之间进行组合

八. 与其他模式的区别

与适配器模式：适配器模式是后期为了兼容而做的补救措施，桥接模式是前期设计时的架构选择
与装饰器模式：装饰器模式是为了增加功能，桥接模式是为了分离抽象和实现
与策略模式：策略模式关注算法的替换，桥接模式关注抽象和实现的分离

九. 实际应用场景

图形渲染系统：不同的图形(圆形、矩形)可以在不同的平台(Windows、Linux)上渲染
数据库驱动：同一套数据库操作接口可以适配不同的数据库(MySQL、Oracle、PostgreSQL)
消息发送系统：不同类型的消息(邮件、短信)可以通过不同的渠道(邮件服务器、短信网关)发送
游戏开发：不同的游戏角色可以在不同的平台上运行

十. 总结

桥接模式是一种非常有用的结构型设计模式，它通过将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。这种模式特别适用于需要在多个维度上扩展的系统，能够有效避免类的爆炸性增长，提高系统的灵活性和可维护性。
在实际开发中，当我们发现系统中存在多个变化维度，且这些维度需要独立变化时，就可以考虑使用桥接模式。通过合理运用桥接模式，可以让我们的代码更加灵活、可扩展，并且符合面向对象设计原则。

最后，

其它设计模式会陆续更新，希望文章对你有所帮助！