结构型模式-桥接模式

桥接模式是什么

桥接模式是一种结构型设计模式，用于将抽象部分和其具体实现部分解耦，使它们可以独立变化。该模式通过将抽象和实现部分分离，使它们可以独立地扩展和变化。

在桥接模式中，有两个关键角色：抽象部分和实现部分。抽象部分定义了高层的抽象接口，包含了一些操作方法，而实现部分则实现了抽象部分的接口。通过桥接模式，可以轻松地在两个角色之间进行切换和扩展。

桥接模式主要解决了多层继承的问题。在传统的继承关系中，父类与其子类之间存在着强耦合关系，并且随着层次的增加，继承关系会变得越来越复杂。而桥接模式通过将继承关系改为聚合关系，将复杂的继承关系转变为简单的关联关系，降低了系统的复杂性并提高了灵活性。

桥接模式优缺点

桥接模式是一种结构型设计模式，它可以将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化。以下是桥接模式的优缺点：

优点：

分离抽象和实现部分，使它们可以独立地扩展和变化，增强了代码的灵活性。
可以在运行时动态改变抽象和实现部分的关联关系。
提高了系统的可扩展性和可维护性，因为抽象部分和实现部分的变化不会相互影响。

缺点：

增加了系统的复杂性，因为需要定义抽象接口和实现类，以及它们之间的关联关系。
增加了系统的理解和学习成本，因为需要理解和掌握桥接模式的概念和使用方法。

桥接模式应用场景

桥接模式适用于以下情况：

当一个类存在两个或多个独立变化的维度时，可以使用桥接模式。这些维度可以通过不同的层次进行扩展。
当一个类不希望与其它类产生耦合关系，可以使用桥接模式。通过将抽象部分和实现部分分离，可以独立地对它们进行扩展。
当一个类需要通过多个维度进行变化，可以使用桥接模式。通过桥接模式可以避免类的膨胀。
当一个类需要在运行时切换不同的实现，可以使用桥接模式。通过运行时的动态绑定，可以选择不同的实现。
当一个类需要在多个平台上使用不同的实现，可以使用桥接模式。通过桥接模式可以方便地切换不同的实现。

代码示例

// 实现部分接口
interface DrawingAPI {void drawCircle(double x, double y, double radius);
}// 具体的实现部分
class DrawingAPI1 implements DrawingAPI {@Overridepublic void drawCircle(double x, double y, double radius) {System.out.printf("API1.circle at %f:%f radius %f%n", x, y, radius);}
}// 具体的实现部分
class DrawingAPI2 implements DrawingAPI {@Overridepublic void drawCircle(double x, double y, double radius) {System.out.printf("API2.circle at %f:%f radius %f%n", x, y, radius);}
}// 抽象部分
abstract class Shape {protected DrawingAPI drawingAPI;protected Shape(DrawingAPI drawingAPI) {this.drawingAPI = drawingAPI;}public abstract void draw();public abstract void resizeByPercentage(double pct);
}// 具体的抽象部分
class CircleShape extends Shape {private double x, y, radius;public CircleShape(double x, double y, double radius, DrawingAPI drawingAPI) {super(drawingAPI);this.x = x;this.y = y;this.radius = radius;}@Overridepublic void draw() {drawingAPI.drawCircle(x, y, radius);}@Overridepublic void resizeByPercentage(double pct) {radius *= (1.0 + pct/100.0);}
}public class BridgePatternExample {public static void main(String[] args) {Shape circleShape1 = new CircleShape(1, 2, 3, new DrawingAPI1());Shape circleShape2 = new CircleShape(5, 7, 11, new DrawingAPI2());circleShape1.resizeByPercentage(2.5);circleShape2.resizeByPercentage(4.5);circleShape1.draw();circleShape2.draw();}
}

在上面的示例中，我们首先定义了一个接口DrawingAPI，它声明了一个drawCircle方法。然后我们实现了两个具体的实现类DrawingAPI1和DrawingAPI2，它们分别实现了drawCircle方法来绘制圆。

接下来，我们定义了一个抽象类Shape，它包含一个对DrawingAPI的引用，并且声明了draw和resizeByPercentage方法。

最后，我们定义了一个具体的类CircleShape，它继承自Shape，并且实现了draw和resizeByPercentage方法。在draw方法中，我们调用了drawingAPI的drawCircle方法来绘制圆。

在应用程序的入口点中，我们创建了两个CircleShape对象，并且调用了resizeByPercentage方法来调整圆的大小。然后我们调用draw方法来绘制圆。

这个例子中，CircleShape是抽象部分，DrawingAPI是实现部分。通过将抽象部分和实现部分分离，我们可以独立地对它们进行扩展和变化，增强了灵活性和可维护性。