橋接模式
定義
將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立地變化。它是一種對象結構型模式，又稱為柄體(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。
上面的定義太簡單了點，并不能很好的解釋什么是橋接模式，看了很多文章覺得還是 LoveLin的解釋最為直接。
試想一下，當我們在繪畫時需要大中小三種型號的畫筆，并且能繪制12種顏色。當我們選擇蠟筆時，為了滿足這個需求，我們需要 12*3=36 支蠟筆。而同樣的情況，如果我們選擇油彩筆時，我們僅需3支不同型號的油彩筆，配合12種不同的顏料就可以了，總共需要 3+12=15 個物品。而且當我們需要增加一種型號的畫筆并且也需要繪制12種顏色，蠟筆需要增加12支，而油彩筆僅需要增加一支不同型號的筆就行。為什么同樣一個需求，選擇不同的畫筆會有不同的結果呢？
這里我們注意到繪畫需求中對畫筆有兩個屬性的需求，型號與顏色，這兩個屬性都是可變可拓展的，選擇蠟筆時每一支蠟筆上這兩個屬性都非常明確，這就導致了兩種屬性有多少種組合，我們就需要多少支蠟筆。而相對的，選擇油彩筆時，這兩個屬性是分開的，油彩筆僅僅具有型號的屬性，而顏色的屬性由顏料提供。
這就是橋接模式最生動的演示，當我們在軟件開發時，某一個類存在兩個獨立變化的維度時，通過橋接模式，可以將這兩個維度分離出來，使兩者可以單獨擴展變化，讓系統更符合“單一職責”原則。
UML圖
上面是橋接模式最常見的結構圖，它包含下面幾個角色：
- Abstraction（抽象類）：用于定義抽象類的接口，它一般是抽象類而不是接口，其中定義了一個Implementor（實現類接口）類型的對象并可以維護該對象，它與Implementor之間具有關聯關系，它既可以包含抽象業務方法，也可以包含具體業務方法。
- RefinedAbstraction（擴充抽象類）：擴充由Abstraction定義的接口，通常情況下它不再是抽象類而是具體類，它實現了在Abstraction中聲明的抽象業務方法，在RefinedAbstraction中可以調用在Implementor中定義的業務方法。
- Implementor（實現類接口）：定義實現類的接口，這個接口不一定要與Abstraction的接口完全一致，事實上這兩個接口可以完全不同，一般而言，Implementor接口僅提供基本操作，而Abstraction定義的接口可能會做更多更復雜的操作。Implementor接口對這些基本操作進行了聲明，而具體實現交給其子類。通過關聯關系，在Abstraction中不僅擁有自己的方法，還可以調用到Implementor中定義的方法，使用關聯關系來替代繼承關系。
- ConcreteImplementor（具體實現類）：具體實現Implementor接口，在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同實現，在程序運行時，ConcreteImplementor對象將替換其父類對象，提供給抽象類具體的業務操作方法。
PS: 上面的介紹 copy的，解釋的很書面，讀不慣的還是直接看代碼吧 ??
具體到我們前面的例子，Abstraction對應的就是油彩筆的抽象對象，具有型號這個屬性，RefinedAbstraction對應的就是具體三種型號的油彩筆，Implementor對應的就是顏料的抽象對象，ConcreteImplementor對應的就是具體的有不同顏色的顏料。
代碼
//Abstraction抽象類，保持Implementor的引用
public abstract class Abstraction {
protected Implementor impl;
public void setImpl(Implementor impl){
this.impl = impl;
}
//抽象操作方法
public abstract void operation();
}
//Implementor 接口
public interface Implementor {
void operationImpl();
}
//Abstraction抽象類的具體實現
public class DefindAbstraction extends Abstraction {
@Override
public void operation() {
impl.operationImpl();
}
}
//Implementor 接口的具體實現
public class ConcreteImplementorA implements Implementor {
@Override
public void operationImpl() {
System.out.println("this is ConcreteImplementorA operation!");
}
}
//Implementor 接口的具體實現
public class ConcreteImplementorB implements Implementor {
@Override
public void operationImpl() {
System.out.println("this is ConcreteImplementorB operation!");
}
}
客戶端調用代碼
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Abstraction abstraction;
Implementor implementor;
abstraction = new DefindAbstraction();
implementor = new ConcreteImplementorA();
abstraction.setImpl(implementor);
abstraction.operation();
implementor = new ConcreteImplementorB();
abstraction.setImpl(implementor);
abstraction.operation();
}
}
調用結果
this is ConcreteImplementorA operation!
this is ConcreteImplementorB operation!
創建不同維度的具體實現，通過橋接模式配合使用極大的簡化了系統復雜度。
實例
老規矩，還是來一個實例演示一下
某軟件公司欲開發一個數據轉換工具，可以將數據庫中的數據轉換成多種文件格式，例如txt、xml、pdf等格式，同時該工具需要支持多種不同的數據庫。試使用橋接模式對其進行設計。
分析需求可知，這里數據轉換的類型是一個維度，支持的數據庫類型也是一個維度，分離兩個維度進行設計。
UML圖
代碼
//抽象類 保持一個DaProviderImp的引用
public abstract class DataParser {
protected DataProviderImp dpi;
public void setDpi(DataProviderImp dpi) {
this.dpi = dpi;
}
public abstract void parseData();
}
//DataProviderImp 接口
public interface DataProviderImp {
String readData();
}
具體實現如下
public class TXTDataParser extends DataParser {
@Override
public void parseData() {
String str = dpi.readData();
System.out.println("Parse "+str+" to TXT");
System.out.println("---------------------------------------");
}
}
public class XMLDataParser extends DataParser {
@Override
public void parseData() {
String str = dpi.readData();
System.out.println("Parse "+str+" to XML");
System.out.println("---------------------------------------");
}
}
...
public class OracleDataProvider implements DataProviderImp {
@Override
public String readData() {
System.out.println("Connect DB ---- Oracle");
System.out.println("Read Data from Oracle");
return "Data from Oracle";
}
}
public class MysqlDataProvider implements DataProviderImp {
@Override
public String readData() {
System.out.println("Connect DB ---- Mysql");
System.out.println("Read Data from Mysql");
return "Data from Mysql";
}
}
...
客戶端代碼如下
public class Client {
public static void main(String[] args){
DataParser dataParser;
DataProviderImp dataProviderImp;
dataParser = new TXTDataParser();
dataProviderImp = new OracleDataProvider();
dataParser.setDpi(dataProviderImp);
dataParser.parseData();
dataParser = new XMLDataParser();
dataProviderImp = new MysqlDataProvider();
dataParser.setDpi(dataProviderImp);
dataParser.parseData();
dataParser = new PDFDataParser();
dataProviderImp = new SqlServerDataProvider();
dataParser.setDpi(dataProviderImp);
dataParser.parseData();
}
}
運行結果如下
Connect DB ---- Oracle
Read Data from Oracle
Parse Data from Oracle to TXT
---------------------------------------
Connect DB ---- Mysql
Read Data from Mysql
Parse Data from Mysql to XML
---------------------------------------
Connect DB ---- SqlServer
Read Data from SqlServer
Parse Data from SqlServer to PDF
---------------------------------------
小結
在LovaLin的文章中曾提出過如果有兩個以上的維度該怎么解決，相信看完橋接模式的所有代碼后，大家應該有個答案，兩個維度或多個維度，多出的維度都可以分離出一個實現部分，通過抽象部分關聯來解決。
橋接模式極大的提高了提供的擴展性，且大大減少了系統代碼量，分離多個維度更符合“單一職責”原則，且各個維度的擴展都不用修改原系統代碼，符合“開閉原則”。但橋接模式的使用也會一定程度上增加系統的理解與設計難度，需要有一定的經驗才能很好的分別出系統的不同維度。
