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2021
11-01

java设计模式--桥接模式详解

引例

需求：对不同手机类型的不同品牌（比如按键手机：诺基亚、翻盖手机：纽曼、智能手机：华为、小米）实现操作编程(比如: 开机、关机、打电话)。

先来说说一般解法：将不同手机类型继承父类手机，最后各个品牌再继承对应手机类型：

在这里插入图片描述

弊端：乍一看没问题，但其实不易扩展（类爆炸），如果增加新的手机类型（比如新兴的折叠式），就需要增加各个手机品牌的类去继承（比如已继承智能手机的华为小米）。同样如果我们增加一个手机品牌，也要在各个手机样式类下增加。违反了单一职责原则，维护成本高。

解决方案就是下面的主角：桥接模式。

桥接模式

桥接模式(Bridge)是一种结构型设计模式。顾名思义，就像搭个桥连接起来，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责，将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变，保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展。

原理类图：

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  • Client类：客户端调用
  • Abstraction抽象类：充当桥接类，维护了Implementor接口（即它的实现类ConcreteImplementorA…）
  • RefindAbstraction类：是抽象类的子类
  • Implementor接口：行为实现接口
  • ConcreteImplementorA/B类：行为的具体实现类

从UML类图看出，抽象类和接口是聚合的关系，即调用和被调用的关系。如此一来搭好桥后，具体实现类调用方法=》父类抽象类的方法=》行为接口方法=》具体接口行为实现类，以完成连接，同时两者又相互独立易扩展：

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实战示例

用桥接模式来解决引例的实际问题。

类图：

在这里插入图片描述

代码：

//接口
public interface Brand {
	void open(); //开机
	void close(); //关机
	void call();//打电话
}
//接口实现类
public class NOKIA implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("诺基亚手机开机");
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("诺基亚手机关机");
    }
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("诺基亚手机打电话");
    }
}
public class Newsmy implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("纽曼手机开机");
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("纽曼手机关机");
    }
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("纽曼手机打电话");
    }
}
public class Huawei implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("华为手机开机");
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("华为手机关机");
    }
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("华为手机打电话");
    }
}
public class Xiaomi implements Brand{
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("小米手机开机");
    }
    @Override
    public void close() {
        System.out.println("小米手机关机");
    }
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("小米手机打电话");
    }
}

//抽象类
public abstract class Phone {
	private Brand brand;//手机品牌接口
	public Phone(Brand brand) {//构造器
		super();
		this.brand = brand;
	}
	public void open() {
		this.brand.open();
	}
	public void close() {
		this.brand.close();
	}
	public void call() { this.brand.call(); }
}
//抽象子类
public class ButtonPhone extends Phone{
    public ButtonPhone(Brand brand) {
        super(brand);
    }
    public void open() {
        super.open();
        System.out.println("按键手机");
    }
    public void close() {
        super.close();
        System.out.println("按键手机");
    }
    public void call() {
        super.call();
        System.out.println("按键手机");
    }
}
public class SlidePhone extends Phone{
    public SlidePhone(Brand brand) {
        super(brand);
    }
    public void open() {
        super.open();
        System.out.println("翻盖手机");
    }
    public void close() {
        super.close();
        System.out.println("翻盖手机");
    }
    public void call() {
        super.call();
        System.out.println("翻盖手机");
    }
}
public class SmartPhone  extends Phone{
    public SmartPhone(Brand brand) {
        super(brand);
    }
    public void open() {
        super.open();
        System.out.println("智能手机");
    }
    public void close() {
        super.close();
        System.out.println("智能手机");
    }
    public void call() {
        super.call();
        System.out.println("智能手机");
    }
}

//客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone1 = new ButtonPhone(new NOKIA());
        phone1.open();
        phone1.call();
        phone1.close();
        System.out.println("=======================");
        Phone phone2 = new SlidePhone(new Newsmy());
        phone2.open();
        phone2.call();
        phone2.close();
        System.out.println("=======================");
        Phone phone3 = new SmartPhone(new Huawei());
        phone3.open();
        phone3.call();
        phone3.close();
    }
}

在这里插入图片描述

总结

  • 实现了抽象和实现部分的分离，从而极大的提供了系统的灵活性，让抽象部分和实现部分独立开来，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。
  • 桥接模式替代多层继承方案，可以减少子类的个数，降低系统的管理和维护成本。
  • 桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，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和编程
  • 常见的应用场景: -JDBC驱动程序

-银行转账系统

转账分类: 网上转账，柜台转账，AMT转账

转账用户类型：普通用户，银卡用户，金卡用户…

 -消息管理

消息类型：即时消息，延时消息

消息分类：手机短信，邮件消息，QQ消息…

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