设计模式-桥接模式（Bridge）

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一、桥接模式概述

1.1 什么是桥接模式

桥接模式，也被称为柄体（Handle and Body）模式或接口（Interface）模式，是一种桥接模式，也被称为柄体（Handle and Body）模式或接口（Interface）模式，是一种结构型设计模式。它的主要目的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。这种分离可以通过组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

举个例子，假设有一个几何形状Shape类，从它能扩展出两个子类：圆形Circle和方形Square。你希望对这样的类层次结构进行扩展以使其包含颜色，所以你打算创建名为红色Red和蓝色Blue的形状子类。但是，由于你已有两个子类，所以总共需要创建四个类才能覆盖所有组合，例如蓝色圆形Blue­Circle和红色方形Red­Square。在层次结构中新增形状和颜色将导致代码复杂程度指数增长。在这种情况下，桥接模式就能起到作用，它将形状和颜色解耦，使得两者可以相对独立地变化。

1.2 简单实现桥接模式

桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，它通过将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化。下面是一个简单的 Java 实现：

首先，我们创建一个抽象类 Shape，它有一个抽象方法 draw()：

public abstract class Shape { 
     public abstract void draw(); } 

然后，我们创建两个实现了 Shape 接口的具体类：Circle 和 Square：

public class Circle extends Shape { 
     @Override public void draw() { 
     System.out.println("画一个圆形"); } } public class Square extends Shape { 
     @Override public void draw() { 
     System.out.println("画一个正方形"); } } 

接下来，我们创建一个桥接类 Color，它也实现了 Shape 接口，并持有一个 Shape 类型的引用：

public class Color extends Shape { 
     private Shape shape; public Color(Shape shape) { 
     this.shape = shape; } @Override public void draw() { 
     setColor(); shape.draw(); resetColor(); } private void setColor() { 
     System.out.println("设置颜色"); } private void resetColor() { 
     System.out.println("重置颜色"); } } 

最后，我们在主函数中测试这个桥接模式：

public class Main { 
     public static void main(String[] args) { 
     Shape circle = new Circle(); Shape square = new Square(); Shape coloredCircle = new Color(circle); Shape coloredSquare = new Color(square); coloredCircle.draw(); coloredSquare.draw(); } } 

运行结果：

设置颜色 画一个圆形 重置颜色 设置颜色 画一个正方形 重置颜色 

二、使用桥接模式注意事项

使用桥接模式时需要注意以下几点：

• 1、抽象部分和实现部分应该分离，不应该有过多的耦合。
• 2、桥接模式适用于多个维度的变化，如果只有一两个维度的变化，使用继承会更加简单。
• 3、桥接模式会增加系统的复杂度，需要谨慎使用。
• 4、桥接模式要求正确选择和使用抽象类和接口，避免过度抽象或过于具体化。
• 5、桥接模式的实现需要考虑对象的创建和管理，需要合理设计对象之间的关系和依赖关系。

三、实现桥接模式的方式

3.1 使用继承和组合的方式实现桥接模式

这种方式需要创建两个类，一个作为抽象类，另一个作为具体类。抽象类中定义了对抽象部分和实现部分的引用，具体类中实现了抽象部分的具体逻辑。

// 抽象部分 abstract class Abstraction { 
     protected Implementation implementation; public void setImplementation(Implementation implementation) { 
     this.implementation = implementation; } public abstract void operation(); } // 具体部分 class ConcreteAbstraction extends Abstraction { 
     @Override public void operation() { 
     System.out.println("具体操作"); } } // 实现部分 interface Implementation { 
     void operationImpl(); } class ConcreteImplementationA implements Implementation { 
     @Override public void operationImpl() { 
     System.out.println("实现A的操作"); } } class ConcreteImplementationB implements Implementation { 
     @Override public void operationImpl() { 
     System.out.println("实现B的操作"); } } // 客户端代码 public class Client { 
     public static void main(String[] args) { 
     Abstraction abstraction = new ConcreteAbstraction(); Implementation implementationA = new ConcreteImplementationA(); Implementation implementationB = new ConcreteImplementationB(); abstraction.setImplementation(implementationA); abstraction.operation(); // 输出：具体操作 abstraction.setImplementation(implementationB); abstraction.operation(); // 输出：具体操作 } } 

3.2 使用接口和内部类的方式实现桥接模式

这种方式需要创建一个接口，一个抽象类和一个内部类。抽象类中定义了对接口的引用，内部类中实现了抽象类的具体逻辑。

// 接口 interface Shape { 
     void draw(); } // 抽象部分 abstract class AbstractShape { 
     protected Shape shape; public void setShape(Shape shape) { 
     this.shape = shape; } public abstract void draw(); } // 具体部分 class Rectangle extends AbstractShape { 
     @Override public void draw() { 
     shape.draw(); } } class Circle extends AbstractShape { 
     @Override public void draw() { 
     shape.draw(); } } // 内部类实现接口 class ShapeImpl implements Shape { 
     @Override public void draw() { 
     System.out.println("绘制形状"); } } // 客户端代码 public class Client { 
     public static void main(String[] args) { 
     AbstractShape abstractShape = new Rectangle(); Shape shapeA = new ShapeImpl(); Shape shapeB = new ShapeImpl(); abstractShape.setShape(shapeA); abstractShape.draw(); // 输出：绘制形状 abstractShape.setShape(shapeB); abstractShape.draw(); // 输出：绘制形状 } }