「设计模式」桥接模式

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一、概述

桥接(Bridge),通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构,来实现二者的解耦。把抽象(abstraction)与行为实现(implementation)分离开来,从而可以保持各部分的独立性以及应对它们的功能扩展。

个人理解,Bridge 意为桥梁,桥接模式的作用就像桥梁一样,用于把两件事物连接起来。

桥接模式的4种角色:

  • 抽象接口(Abstraction):用于定义抽象类的接口,它一般是抽象类而不是接口,其中定义了一个 Implementor(实现类接口)类型的对象并可以维护该对象,它与 Implementor 之间具有关联关系,它既可以包含抽象业务方法,也可以包含具体业务方法。
  • 抽象类扩充(RefinedAbstraction):扩充由 Abstraction 定义的接口,通常情况下它不再是抽象类而是具体类,它实现了在 Abstraction 中声明的抽象业务方法,在 RefinedAbstraction 中可以调用在 Implementor 中定义的业务方法。
  • 实现接口(Implementor):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,一般而言,Implementor 接口仅提供基本操作,而 Abstraction 定义的接口可能会做更多更复杂的操作。
  • 具体实现(ConcreteImplementor):具体实现 Implementor 接口,在不同的 ConcreteImplementor 中提供基本操作的不同实现,在程序运行时,ConcreteImplementor 对象将替换其父类对象,提供给抽象类具体的业务操作方法。

二、优缺点

优点: 1、抽象和实现的分离。 2、优秀的扩展能力。 3、实现细节对客户透明。

**缺点:**桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度,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与编程。

三、实现方式

看了半天定义可能还是不理解桥接模式具体是如何实现的,下面简单模拟个场景:

我们公司要开发一款软件,具体需求是从oracle、mysql、sqlserver等多种数据库导出txt、csv、excel等格式的数据文件。比如说数据库类型有3种,导出文件格式有3种,分别需要实现 3*3=9个子类,如果再拓展一个导出文件格式,类的个数会成倍增加。

显然这种两个维度扩展的情况不适合这种开发方案。下面引入桥接设计模式,创建两个父类,一个数据库类型类和一个导出类型类,两个父类包含了相应的子类,然后根据需要将数据库类型和导出类型结合。

实现类接口

public interface DataBase {
    void getData();
}

具体实现类

public class MysqlDataBase implements DataBase{
    @Override
    public void getData() {
        System.out.println("从mysql数据读取数据");
    }
}

public class OracleDataBase implements DataBase{
    @Override
    public void getData() {
        System.out.println("从oracle数据读取数据");
    }
}

抽象接口类

public abstract class ExportTools {

    protected DataBase dataBase;

    public ExportTools(DataBase dataBase){
        this.dataBase = dataBase;
    }

    public abstract void exportFiles();
}

扩充抽象类具体类

public class ExportTxt extends ExportTools{

    public ExportTxt(DataBase dataBase) {
        super(dataBase);
    }

    @Override
    public void exportFiles() {
        this.dataBase.getData();
        System.out.println("导出txt文件");
    }
}

public class ExportCsv extends ExportTools{

    public ExportCsv(DataBase dataBase) {
        super(dataBase);
    }

    @Override
    public void exportFiles() {
        this.dataBase.getData();
        System.out.println("导出csv文件");
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // oracle -> csv
        ExportTools exportOracleCsvTools = new ExportCsv(new OracleDataBase());
        exportOracleCsvTools.exportFiles();

        System.out.println("------------");

        //mysql -> txt
        ExportTools exportMysqlTxtTools = new ExportTxt(new MysqlDataBase());
        exportMysqlTxtTools.exportFiles();

    }
}

结果输出

从oracle数据读取数据
导出csv文件
------------
从mysql数据读取数据
导出txt文件

四、常见应用场景

  • 如果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,避免在两个层次之间建立静态的继承联系,通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。
  • 对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统,桥接模式尤为适用。
  • 一个类存在两个独立变化的维度,且这两个维度都需要进行扩展。