(九)趣学设计模式 之 桥接模式！

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🌟了解装饰器模式请看： (八)趣学设计模式 之 装饰器模式！

这篇文章带你详细认识一下设计模式中的桥接模式

一、 啥是桥接模式？

想象一下，你想要画不同形状的图形 🎨 (比如：圆形、矩形)，并且你想用不同的颜色来填充这些图形 🖍️ (比如：红色、蓝色)。 你希望你的程序能够支持所有形状的图形用所有颜色来填充，而且以后还可以方便地添加新的形状和新的颜色 ➕。

桥接模式，就是将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化！ 它可以让你在不修改原有代码的基础上，扩展抽象部分和实现部分的功能 ➕。

简单来说，就是把两个变化维度分开，让他们各自独立发展！ ↔️

• 你有两个或多个独立的维度需要变化： 就像图形的形状和图形的颜色是两个独立的维度 🎨🖍️！
• 你想避免类爆炸： 就像你不想为每种形状和颜色的组合都创建一个新的类 🔴圆形, 🟦矩形！
• 你想让抽象部分和实现部分可以独立地扩展： 就像你想方便地添加新的图形形状和新的颜色 ➕！

二、 为什么要用桥接模式？

用桥接模式，好处多多 👍：

• 分离抽象和实现： 将抽象部分和实现部分分离，降低耦合度 🔗！
• 扩展性好： 可以独立地扩展抽象部分和实现部分的功能 ➕！
• 灵活性高： 可以动态地组合不同的抽象部分和实现部分，实现不同的功能组合 🤸！
• 避免了类爆炸问题： 不需要创建大量的子类，减少了类的数量 💥！

三、 桥接模式的实现方式

桥接模式主要包含以下几个角色：

• Abstraction（抽象类）： 定义抽象类的接口，维护一个指向Implementor类型对象的引用。 🎨 (比如：图形)
• RefinedAbstraction（细化抽象类）： 扩展抽象类定义的接口。 🎨 (比如：带边框的图形)
• Implementor（实现类接口）： 定义实现类的接口，这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致，事实上这两个接口可以完全不同。 通常Implementor接口提供基本操作，而Abstraction接口提供基于这些基本操作的较高层次的操作。 🖍️ (比如：颜色)
• ConcreteImplementor（具体实现类）： 实现Implementor接口并定义它的具体实现。 🖍️ (比如：红色、蓝色)

代码示例：

// 实现类接口：颜色
public interface Color {
    String fill(); // 填充颜色
}

// 具体实现类：红色
public class Red implements Color {
    @Override
    public String fill() {
        return "红色";
    }
}

// 具体实现类：蓝色
public class Blue implements Color {
    @Override
    public String fill() {
        return "蓝色";
    }
}

// 抽象类：图形
public abstract class Shape {
    protected Color color; // 组合颜色对象

    public Shape(Color color) {
        this.color = color;
    }

    public abstract String draw(); // 绘制图形
}

// 细化抽象类：圆形
public class Circle extends Shape {
    public Circle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public String draw() {
        return "绘制圆形，填充" + color.fill();
    }
}

// 细化抽象类：矩形
public class Rectangle extends Shape {
    public Rectangle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public String draw() {
        return "绘制矩形，填充" + color.fill();
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Color red = new Red(); // 创建红色对象
        Shape circle = new Circle(red); // 创建红色圆形对象
        System.out.println(circle.draw()); // 绘制红色圆形

        Color blue = new Blue(); // 创建蓝色对象
        Shape rectangle = new Rectangle(blue); // 创建蓝色矩形对象
        System.out.println(rectangle.draw()); // 绘制蓝色矩形
    }
}

分析：

• Color 是实现类接口，定义了颜色的填充方法。
• Red 和 Blue 是具体实现类，分别实现了红色和蓝色。
• Shape 是抽象类，组合了颜色对象，并定义了绘制图形的方法。
• Circle 和 Rectangle 是细化抽象类，分别实现了圆形和矩形。

输出结果：

绘制圆形，填充红色
绘制矩形，填充蓝色

四、 桥接模式的优缺点

优点：

• 分离抽象和实现 🔗！
• 扩展性好 ➕！
• 灵活性高 🤸！
• 避免了类爆炸问题 💥！

缺点：

• 增加了系统的复杂度 😫！
• 需要识别出两个独立的维度，设计难度较高 🧠！

五、 桥接模式的应用场景

• 当一个类存在两个或多个独立变化的维度，且这两个维度都需要扩展时： 就像图形的形状和图形的颜色 🎨🖍️！
• 当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时： 就像需要动态地组合不同的图形和颜色 🎨🖍️！
• 避免类爆炸： 就像避免为每种形状和颜色的组合都创建一个新的类 🔴圆形, 🟦矩形！
• 跨平台GUI库： 不同的操作系统有不同的GUI实现，桥接模式可以将GUI的抽象接口与具体的操作系统实现分离。

六、 总结

• 桥接模式就像把两个变化维度分开，让他们各自独立发展！ ↔️
• 主要包含抽象类、细化抽象类、实现类接口和具体实现类四个角色！ 🎭
• 优点是分离抽象和实现、扩展性好、灵活性高、避免类爆炸！ 👍
• 缺点是增加复杂度、设计难度较高！ 👎
• 适用于存在两个或多个独立变化的维度，且这两个维度都需要扩展的场景！ 🎯

希望这篇文章能让你更容易理解桥接模式！ 💯 祝你学习愉快！ 😄
看完请看：(十)趣学设计模式 之 外观模式！