桥接模式
桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，它允许将一个大类或一组紧密相关的类拆分为两个独立的层次结构——抽象和实现。这种模式通过将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化，从而提高了系统的灵活性和可扩展性。
模式结构
桥接模式涉及到以下几种角色：
- 抽象化（Abstraction）：定义抽象接口，维护对实现化对象的引用。
- 细化抽象（Refined Abstraction）：扩展抽象化角色，通常包含一些额外的功能。
- 实现化（Implementor）：定义实现化角色的接口，这个接口不一定要与抽象化角色的接口完全一致，事实上，这两个接口可以完全不同。
- 具体实现化（Concrete Implementor）：实现实现化角色接口的具体类，这些类提供了具体的功能实现。
优点
- 分离抽象和实现：桥接模式允许抽象和实现独立地变化，提高了系统的灵活性。
- 提高可扩展性：新增抽象化角色和实现化角色都非常容易，不会影响到已有的代码。
- 减少子类数量：通过组合而非继承的方式，减少了子类的数量，降低了系统的复杂性。
缺点
- 增加理解难度：桥接模式引入了多个层次结构，可能会增加理解的难度。
- 需要识别分离点：正确地识别抽象和实现的分离点是使用桥接模式的关键，这需要一定的经验和技巧。
应用场景
- 当需要将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化时。
- 当一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要扩展时。
- 当不希望使用继承或因为多层继承导致系统过于复杂时。
实际应用
桥接模式在软件设计中非常常见，例如：
- 在图形用户界面（GUI）工具包中，窗口的抽象化角色可以独立于具体的窗口系统实现化角色。
- 在数据库访问框架中，数据库操作的抽象化角色可以独立于具体的数据库实现化角色。
示例代码
以下是一个简单的桥接模式示例，以图形和颜色为例：
// 抽象化角色
interface Shape {void draw();
}// 细化抽象角色
class Circle implements Shape {private Color color;public Circle(Color color) {this.color = color;}@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing Circle with color " + color.getColor());}
}// 实现化角色
interface Color {String getColor();
}// 具体实现化角色
class Red implements Color {@Overridepublic String getColor() {return "Red";}
}class Blue implements Color {@Overridepublic String getColor() {return "Blue";}
}// 客户端代码
public class BridgePatternDemo {public static void main(String[] args) {Shape circleRed = new Circle(new Red());circleRed.draw();Shape circleBlue = new Circle(new Blue());circleBlue.draw();}
}
在这个例子中，Shape 是抽象化角色，Circle 是细化抽象角色，Color 是实现化角色，Red 和 Blue 是具体实现化角色。通过桥接模式，我们可以独立地扩展形状和颜色，而不会相互影响。