Java设计模式之-桥接模式(Bridge)

在学习这个设计模式的时候,我是比较痛苦的。因为网上的很多教程虽然主题是桥(Bridge),但是一直在说如何拆分,如何解耦。直到我真正理解桥接模式之后,才发现那些教程都背离了这一设计模式的名字---Bridge,即一个起到连接作用的物体

桥接的是什么?

试想有这样一个类层次结构,它实现的是类的意义层面上的抽象:

类的意义抽象

另外还有一个接口层次结构,而它表示的则是从类的行为层面进行抽象:

类的行为抽象

为了让两者能够松耦合地运行在一起,通过在Shape中添加DrawingProgramming的实例的方式进行聚合,即实现了桥接模式:


桥接两个抽象

桥接模式

一般来说,桥接模式可以概括为下图:


桥接模式示意图

可以看到图中共有5个主要的概念:

  1. Client: 客户端,对类进行调用;
  2. Abstraction:抽象类,从类的实际含义角度出发,对其进行抽象,并包含一个Implementor的实例
  3. Implementor:实现者,一般是一个定义了类的各种行为的接口;
  4. RefinedAbstraction:细化类,扩展(extends)了Abstraction,从类的含义上进行结构的堆叠;
  5. ConcreteImplementor A&B:具体实现,即实现了Implementor中定义的方法,提供类的行为的具体内容。

其实看到这个图之后,有的人可能会提出异议:

为什么不直接将Implementor中定义的方法放入Abstraction,然后让RefinedAbstraction直接实现呢?

单一责任原则

单一责任原则(SRP:Single responsibility principle)又称单一职责原则,如果一个类承担的责任过多,就等于把这些责任耦合在一起了。一个责任的变化可能会影响这个类完成其他责任的能力。这种耦合会导致脆弱的设计,当发生变更时,设计会遭受到意想不到的破坏。

SRP正是桥接模式要维护的原则。试问如果真的将方法放入Abstraction后,它的子类将会为了实现放入父类的方法而绞尽脑汁,尽管很可能某个方法和某个子类没有任何关系;而如果不把大部分子类的行为方法抽象到父类中,又会导致类型之间的不兼容,引发了大量的instanceof海洋(instance of ocean)。

子类耦合泛滥

桥接模式的优点

使用桥接模式,主要是看中了它所带来的优点:

  1. 将类的含义层次和行为层次松耦合;
  2. 使整套API能够拥有两个维度的扩展链,提到了系统的独立性;
  3. 隐藏了更多的细节;
  4. 使用设计模式能够使其他开发维护者更容易理解。

使用范例

从下图中我们可以看出,Shape和DrawAPI很好地解耦了,Circle从类的含义出发进行了扩展,而RedCircle和GreenCircle从类的行为出发进行了接口的实现,两者互不影响,且通过一个聚合的关系,将两个维度松耦合到了一起。


桥接的使用
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