设计模式-桥接模式

1. 桥接模式概述

如下图所示, 是一个简单的图片浏览系统, 要求跨平台. 通过继承关系实现不同平台上不同图片的解析. 但是在不同平台上, 相同图片的解析实际上是相同的. 在这里例子中, 不同类型的图片/不同类型的系统, 实际上是两个维度的关系, 当通过继承来实现时候, 就会导致类结构庞大, 如果如果再增加一个图片类型或者再增加一个操作系统类型, 都要增加很多的类, 这样会导致系统代码庞大和代码冗余.

桥接模式是一种很实用的结构型设计模式, 如果软件系统中, 某各类存在两个变化的维度, 则通过该模式可以将两个维度分离出来, 使两者独立扩展, 让系统更加符合"单一职责原则". 与多继承方案不同, 它将两个独立变化的维度设计为两个独立的继承等级结构, 并且在抽象层建立一个抽象关联, 该关联关系类似一条连接连个继承层次的桥, 故名桥接模式.

桥接模式用一种巧妙的方式处理多继承存在的问题, 用抽象关联取代传统的多继承, 将类之间的静态继承关系转换成动态的对象组合关系, 使得系统更加灵活, 并易于扩展, 同时有效控制系统中类的个数.

桥接模式: 将抽象部分与实现部分分离, 使他们都可以独立的变化. 它是一种对象结构型模式, 又称为接口模式.

类结构图如下所示:



Abstraction（抽象类）：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。

RefinedAbstraction（扩充抽象类）：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。

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，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。Implementor接口对这些基本操作进行了声明，而具体实现交给其子类。通过关联关系，在Abstraction中不仅拥有自己的方法，还可以调用到Implementor中定义的方法，使用关联关系来替代继承关系。

ConcreteImplementor（具体实现类）：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。

桥接模式是一种非常有用的设计模式, 在桥接模式中体系那了很多设计模式思想, 包括"单一职责模式", "开闭原则", "合成复用原则", "依赖倒转原则"等. 熟悉桥接模式有利于我们理解这些设计原则.

在使用桥接模式时，我们首先应该识别出一个类所具有的两个独立变化的维度，将它们设计为两个独立的继承等级结构，为两个维度都提供抽象层，并建立抽象耦合。通常情况下，我们将具有两个独立变化维度的类的一些普通业务方法和与之关系最密切的维度设计为“抽象类”层次结构（抽象部分），而将另一个维度设计为“实现类”层次结构（实现部分）。例如：对于毛笔而言，由于型号是其固有的维度，因此可以设计一个抽象的毛笔类，在该类中声明并部分实现毛笔的业务方法，而将各种型号的毛笔作为其子类；颜色是毛笔的另一个维度，由于它与毛笔之间存在一种“设置”的关系，因此我们可以提供一个抽象的颜色接口，而将具体的颜色作为实现该接口的子类。在此，型号可认为是毛笔的抽象部分，而颜色是毛笔的实现部分.

2. 上述毛笔例子中代码实现

3. 适配器模式和桥接模式的联用http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7464208

4. 桥接模式总结

桥接模式是设计Java虚拟机和实现JDBC等驱动程序的核心模式之一，应用较为广泛。在软件开发中如果一个类或一个系统有多个变化维度时，都可以尝试使用桥接模式对其进行设计。桥接模式为多维度变化的系统提供了一套完整的解决方案，并且降低了系统的复杂度。

4.1 主要优点

桥接模式的主要优点如下：

分离抽象接口及其实现部分。桥接模式使用“对象间的关联关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化，也就是说抽象和实现不再在同一个继承层次结构中，而是“子类化”它们，使它们各自都具有自己的子类，以便任何组合子类，从而获得多维度组合对象。

在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案违背了“单一职责原则”，复用性较差，且类的个数非常多，桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法，它极大减少了子类的个数。

桥接模式提高了系统的可扩展性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统，符合“开闭原则”。

4.2 主要缺点

桥接模式的主要缺点如下：

桥接模式的使用会增加系统的理解与设计难度，由于关联关系建立在抽象层，要求开发者一开始就针对抽象层进行设计与编程。

桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性，如何正确识别两个独立维度也需要一定的经验积累。

4.3 适用场景

在以下情况下可以考虑使用桥接模式：

如果一个系统需要在抽象化和具体化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关系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。

“抽象部分”和“实现部分”可以以继承的方式独立扩展而互不影响，在程序运行时可以动态将一个抽象化子类的对象和一个实现化子类的对象进行组合，即系统需要对抽象化角色和实现化角色进行动态耦合。

一个类存在两个（或多个）独立变化的维度，且这两个（或多个）维度都需要独立进行扩展。

对于那些不希望使用继承或因为多层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。

更多详情请参照原文, 写的特别好!

Reference: http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7464183