桥接模式
1）概述
1.定义
桥接模式(Bridge Pattern) 将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
2.作用
如果系统中某个类存在两个独立变化的维度，通过该模式可以将这两个维度分离出来，使两者可以独立扩展。
3.实现
与多层继承方案不同，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两个独立继承结构的桥，故名桥接模式。
4.结构图
5.角色介绍
●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）：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。
2）案例-完整解决方案
1.结构图
Image充当抽象类，其子类JPGImage、PNGImage、BMPImage和GIFImage充当扩充抽象类；ImageImp充当实现类接口，其子类WindowsImp、LinuxImp和UnixImp充当具体实现类。
2.代码实现
抽象类
//抽象图像类：抽象类
abstract class Image {
protected ImageImp imp;
public void setImageImp(ImageImp imp) {
this.imp = imp;
}
public abstract void parseFile(String fileName);
}
扩充抽象类
//JPG格式图像：扩充抽象类
public class JPGImage extends Image {
public void parseFile(String fileName) {
//模拟解析JPG文件并获得一个像素矩阵对象m;
imp.doPaint("图片为");
System.out.println(fileName + "，格式为JPG。");
}
}
//PNG格式图像：扩充抽象类
public class PngImage extends Image {
public void parseFile(String fileName) {
//模拟解析JPG文件并获得一个像素矩阵对象m;
imp.doPaint("图片为");
System.out.println(fileName + "，格式为Png。");
}
}
实现类接口
//抽象操作系统实现类：实现类接口
interface ImageImp {
public void doPaint(String text);
}
接口实现类
//Mac操作系统实现类：具体实现类
public class MacImp implements ImageImp {
public void doPaint(String text) {
//调用Windows系统的绘制函数绘制像素矩阵
System.out.print("在Mac操作系统中显示图像："+text);
}
}
//Windows操作系统实现类：具体实现类
public class WindowsImp implements ImageImp {
public void doPaint(String text) {
//调用Windows系统的绘制函数绘制像素矩阵
System.out.print("在Windows操作系统中显示图像："+text);
}
}
客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Image image = new JPGImage();
ImageImp imp = new MacImp();
image.setImageImp(imp);
image.parseFile("小龙女");
}
}
3）适配器模式与桥接模式联用
1.概述
桥接模式用于系统的初步设计，对于存在两个独立变化维度的类可以将其分为抽象化和实现化两个角色，使它们可以分别进行变化。
在初步设计完成之后，当发现系统与已有类无法协同工作时，可以采用适配器模式。
2.案例
a）背景
在某系统的报表处理模块中，需要将报表显示和数据采集分开，系统可以有多种报表显示方式也可以有多种数据采集方式，如可以从文本文件中读取数据，也可以从数据库中读取数据，还可以从Excel文件中获取数据。
如果需要从Excel文件中获取数据，则需要调用与Excel相关的API，而这个API是现有系统所不具备的，该API由厂商提供，需要使用适配器模式和桥接模式设计该模块。
b）方案
在设计过程中，由于存在报表显示和数据采集两个独立变化的维度，因此可以使用桥接模式进行初步设计；
为了使用Excel相关的API来进行数据采集则需要使用适配器模式，系统的完整设计中需要将两个模式联用。
4）总结
1.优点
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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。
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桥接模式可以取代多层继承方案。
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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”。
2.缺点
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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。
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桥接模式要求正确识别出两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性。
3.适用场景
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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。
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“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。
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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。
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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。
