桥接模式
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模式动机
设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正方形，我们至少需要4个形状类，但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色，如红色、绿色、蓝色等，此时至少有如下两种设计方案：
• 第一种设计方案是为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
• 第二种设计方案是根据实际需要对形状和颜色进行组合。
对于有两个变化维度（即两个变化的原因）的系统，采用方案二来进行设计系统中类的个数更少，且系统扩展更为方便。设计方案二即是桥接模式的应用。桥接模式将继承关系转换为关联关系，从而降低了类与类之间的耦合，减少了代码编写量。
模式定义
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。它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。
模式结构
桥接模式包含如下角色：
• Abstraction：抽象类
• RefinedAbstraction：扩充抽象类
• Implementor：实现类接口
• ConcreteImplementor：具体实现类
模式分析
理解桥接模式，重点需要理解如何将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)脱耦，使得二者可以独立地变化。
• 抽象化：抽象化就是忽略一些信息，把不同的实体当作同样的实体对待。在面向对象中，将对象的共同性质抽取出来形成类的过程即为抽象化的过程。
• 实现化：针对抽象化给出的具体实现，就是实现化，抽象化与实现化是一对互逆的概念，实现化产生的对象比抽象化更具体，是对抽象化事物的进一步具体化的产物。
• 脱耦：脱耦就是将抽象化和实现化之间的耦合解脱开，或者说是将它们之间的强关联改换成弱关联，将两个角色之间的继承关系改为关联关系。桥接模式中的所谓脱耦，就是指在一个软件系统的抽象化和实现化之间使用关联关系（组合或者聚合关系）而不是继承关系，从而使两者可以相对独立地变化，这就是桥接模式的用意。
典型的实现类接口代码：
public interface Implementor
{
public void operationImpl();
}
典型的抽象类代码：
public abstract class Abstraction
{
protected Implementor impl;
public void setImpl(Implementor impl)
{
this.impl=impl;
}
public abstract void operation();
}
典型的扩充抽象类代码：
public class RefinedAbstraction extends Abstraction
{
public void operation()
{
//代码
impl.operationImpl();
//代码
}
}
实例与解析
实例一：模拟毛笔
• 现需要提供大中小3种型号的画笔，能够绘制5种不同颜色，如果使用蜡笔，我们需要准备3*5=15支蜡笔，也就是说必须准备15个具体的蜡笔类。而如果使用毛笔的话，只需要3种型号的毛笔，外加5个颜料盒，用3+5=8个类就可以实现15支蜡笔的功能。本实例使用桥接模式来模拟毛笔的使用过程。
//抽象类
public abstract class Pen
{
protected Color color;
public void setColor(Color color)
{
this.color=color;
}
public abstract void draw(String name);
}
//扩充抽象类
public class SmallPen extends Pen
{
public void draw(String name)
{
String penType="小号毛笔绘制";
this.color.bepaint(penType,name);
}
}
//扩充抽象类
public class MiddlePen extends Pen
{
public void draw(String name)
{
String penType="中号毛笔绘制";
this.color.bepaint(penType,name);
}
}
//扩充抽象类
public class BigPen extends Pen
{
public void draw(String name)
{
String penType="大号毛笔绘制";
this.color.bepaint(penType,name);
}
}
//实现类接口
public interface Color
{
void bepaint(String penType,String name);
}
//扩充实现类
public class Red implements Color
{
public void bepaint(String penType,String name)
{
System.out.println(penType + "红色的"+ name + ".");
}
}
//扩充实现类
public class Green implements Color
{
public void bepaint(String penType,String name)
{
System.out.println(penType + "绿色的"+ name + ".");
}
}
//扩充实现类
public class Blue implements Color
{
public void bepaint(String penType,String name)
{
System.out.println(penType + "蓝色的"+ name + ".");
}
}
//扩充实现类
public class White implements Color
{
public void bepaint(String penType,String name)
{
System.out.println(penType + "白色的"+ name + ".");
}
}
//扩充实现类
public class Black implements Color
{
public void bepaint(String penType,String name)
{
System.out.println(penType + "黑色的"+ name + ".");
}
}
//配置文件configPen.xml
<?xml version="1.0"?>
<config>
<className>Blue</className>
<className>SmallPen</className>
</config>
//使用java反射创建具体的颜色和画笔
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
public class XMLUtilPen
{
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
public static Object getBean(String args)
{
try
{
//创建文档对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
Document doc;
doc = builder.parse(new File("configPen.xml"));
NodeList nl=null;
Node classNode=null;
String cName=null;
nl = doc.getElementsByTagName("className");
if(args.equals("color"))
{
//获取包含类名的文本节点
classNode=nl.item(0).getFirstChild();
}
else if(args.equals("pen"))
{
//获取包含类名的文本节点
classNode=nl.item(1).getFirstChild();
}
cName=classNode.getNodeValue();
//通过类名生成实例对象并将其返回
Class c=Class.forName(cName);
Object obj=c.newInstance();
return obj;
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
//客户端
public class Client
{
public static void main(String a[])
{
Color color;
Pen pen;
color=(Color)XMLUtilPen.getBean("color");
pen=(Pen)XMLUtilPen.getBean("pen");
pen.setColor(color);
pen.draw("鲜花");
}
}
