设计模式 - 桥接模式
实例
数据转换工具
Sunny软件公司欲开发一个数据转换工具，可以将数据库中的数据转换成多种文件格式，例如txt、xml、pdf等格式，同时该工具需要支持多种不同的数据库
初始设计方案如上图所示，使用了一种多层继承结构，Data是抽象父类，每一种类型的文件类如XmlData、TxtData等作为其直接子类；每一种数据来源于不同的数据库，不同的数据类再提供一组在不同数据库的子类，不难看出，该方案存在以下问题：
(1) 采用了多层继承结构，导致系统中类的个数急剧增加
(2) 系统扩展麻烦，由于每一个具体类既包含数据格式信息，又包含数据库信息，增加每一个维度都需要增加大量的具体类
桥接模式
概念
- 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 - 桥接模式通过组合的方式建立两个类之间的联系，而不是继承
- 桥接模式是一种对象结构型模式
- 桥接模式又称为柄体(
Handle and Body)模式或接口(Interface)模式 - 桥接模式结构图（来自刘伟老师技术博客）
角色定义
| 角色 | 名称 | 释义 |
|---|---|---|
| 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 |
典型代码
Implementor
interface Implementor {
public void operationImpl();
}
Abstraction
abstract class Abstraction {
protected Implementor impl; //定义实现类接口对象
public void setImpl(Implementor impl) {
this.impl=impl;
}
public abstract void operation(); //声明抽象业务方法
}
RefinedAbstraction
class RefinedAbstraction extends Abstraction {
public void operation() {
//业务代码
impl.operationImpl(); //调用实现类的方法
//业务代码
}
}
具体实现
DB.java
/**
* @Description 抽象数据库：实现类接口
*/
public interface DB {
/**
* 获取数据
*/
void export();
}
MysqlDB.java
/**
* @Description Mysql数据库实现类：具体实现类
*/
public class MysqlDB implements DB {
@Override
public void export() {
System.out.print("获取Mysql数据 ");
}
}
OracleDB.java
/**
* @Description Oracle数据库实现类：具体实现类
*/
public class OracleDB implements DB {
@Override
public void export() {
System.out.print("获取Oracle数据 ");
}
}
Data.java
/**
* @Description 抽象数据类：抽象类
*/
public abstract class Data {
protected DB db;
public Data(DB db) {
this.db = db;
}
/**
* 导出数据
*/
public abstract void export();
}
PdfData.java
/**
* @Description PDF格式数据：扩充抽象类
*/
public class PdfData extends Data {
public PdfData(DB db) {
super(db);
}
@Override
public void export() {
db.export();
System.out.println("导出格式为PDF");
}
}
TxtData.java
/**
* @Description TXT格式数据：扩充抽象类
*/
public class TxtData extends Data {
public TxtData(DB db) {
super(db);
}
@Override
public void export() {
db.export();
System.out.println("导出格式为TXT");
}
}
XmlData.java
/**
* @Description XML格式数据：扩充抽象类
*/
public class XmlData extends Data {
public XmlData(DB db) {
super(db);
}
@Override
public void export() {
db.export();
System.out.println("导出格式为XML");
}
}
Test.java
/**
* @Description 桥接模式测试类
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Data txtData = new TxtData(new MysqlDB());
txtData.export();
Data pdfData = new PdfData(new MysqlDB());
pdfData.export();
Data xmlData = new XmlData(new OracleDB());
xmlData.export();
}
}
- 输出如下：
获取Mysql数据 导出格式为TXT
获取Mysql数据 导出格式为PDF
获取Oracle数据 导出格式为XML
- 类图如下：
总结
- 优点
1.分离抽象部分及其具体实现部分
2.提高了系统的可扩展性
3.符合开闭原则
4.符合合成复用原则
- 缺点
1.增加了系统的理解和设计难度
2.需要正确地识别出系统中两个独立变化的维度
- 适用场景
1.抽象和具体实现之间增加更多的灵活性
2.一个类存在两个(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
3.不希望使用继承，或因为多层继承导致系统类的个数激增
- 相关设计模式
1.桥接模式和组合模式
组合模式强调部分和整体间的组合
桥接模式强调平行级别上不同类的组合
2.桥接模式和适配器模式
适配器模式可以把功能上相似，接口不同的类适配起来工作
桥接模式是把类的抽象和具体实现分离开，在此基础上使这些层次结合起来
- 桥接模式源代码
Driver(JDBC)
