什么是橋接模式？

橋接模式（Bridge Pattern）是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，其主要目標(biāo)是將抽象與實(shí)現(xiàn)解耦，使得兩者可以獨(dú)立地變化。在橋接模式中，我們有一個抽象類和一個實(shí)現(xiàn)類，抽象類依賴于實(shí)現(xiàn)類。這樣，如果我們想要改變實(shí)現(xiàn)或者抽象，我們可以獨(dú)立地做到這一點(diǎn)。

主要解決什么問題？

橋接模式主要解決的是類的維度爆炸問題。如果一個類有多個獨(dú)立變化的維度，那么不使用設(shè)計(jì)模式，我們可能需要為每一種可能的組合創(chuàng)建一個子類。這樣會導(dǎo)致子類數(shù)量大幅增加，且難以管理和維護(hù)。橋接模式通過將這些維度分離，并使它們各自獨(dú)立地變化，有效地解決了這個問題。

在什么時候我們需要使用橋接模式？

當(dāng)你需要避免永久的綁定抽象類和實(shí)現(xiàn)類時，或者兩個獨(dú)立變化的類時，你應(yīng)該使用橋接模式。此外，如果你希望在幾個類之間共享實(shí)現(xiàn)，也應(yīng)該使用橋接模式。

生活中的應(yīng)用實(shí)例

想象一下你正在構(gòu)建一個跨平臺的圖形用戶界面框架。你有不同類型的元素，如按鈕、復(fù)選框等，而且你希望它們在所有主要操作系統(tǒng)（Windows、Linux、macOS）上工作。

你可以創(chuàng)建一個大的類層次結(jié)構(gòu)來覆蓋所有可能的組合，如 WindowsButton、LinuxButton 等等，但這樣做會導(dǎo)致類的數(shù)量爆炸，并且在添加新的操作系統(tǒng)或元素類型時，你需要修改所有類。橋接模式可以幫助你避免這個問題。

優(yōu)點(diǎn)

抽象和實(shí)現(xiàn)的分離：這是橋接模式的主要優(yōu)點(diǎn)，它能使抽象和實(shí)現(xiàn)獨(dú)立地變化，增加或改變實(shí)現(xiàn)不會影響抽象類。

提高可擴(kuò)展性：你可以獨(dú)立地增加抽象和實(shí)現(xiàn)的類。

實(shí)現(xiàn)了細(xì)節(jié)對客戶端的隱藏：你可以對客戶隱藏實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。

缺點(diǎn)

增加了系統(tǒng)的理解和設(shè)計(jì)難度：橋接模式將抽象和實(shí)現(xiàn)分離，這可能使理解和設(shè)計(jì)系統(tǒng)更加復(fù)雜。

需要正確識別出系統(tǒng)中兩個獨(dú)立變化的維度：識別出系統(tǒng)中的兩個獨(dú)立變化的維度需要對系統(tǒng)有深入的理解和分析。

使用場景

當(dāng)一個類存在兩個獨(dú)立變化的維度，并且這兩個維度都需要進(jìn)行擴(kuò)展時，我們可以使用橋接模式。

代碼示例

// 實(shí)現(xiàn)類接口

interface Implementor {

? ? void operationImpl();

}

// 具體實(shí)現(xiàn)類

class ConcreteImplementorA implements Implementor {

? ? public void operationImpl() {

? ? ? ? System.out.println("Concrete Implementor A");

? ? }

}

class ConcreteImplementorB implements Implementor {

? ? public void operationImpl() {

? ? ? ? System.out.println("Concrete Implementor B");

? ? }

}

// 抽象類

abstract class Abstraction {

? ? protected Implementor implementor;

? ? protected Abstraction(Implementor implementor) {

? ? ? ? this.implementor = implementor;

? ? }

? ? public abstract void operation();

}

// 擴(kuò)展抽象類

class RefinedAbstraction extends Abstraction {

? ? protected RefinedAbstraction(Implementor implementor) {

? ? ? ? super(implementor);

? ? }

? ? public void operation() {

? ? ? ? implementor.operationImpl();

? ? }

}

public class BridgePatternDemo{

? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? Implementor implementorA = new ConcreteImplementorA();

? ? ? ? Abstraction abstractionA = new RefinedAbstraction(implementorA);

? ? ? ? abstractionA.operation();

? ? ? ? Implementor implementorB = new ConcreteImplementorB();

? ? ? ? Abstraction abstractionB = new RefinedAbstraction(implementorB);

? ? ? ? abstractionB.operation();

? ? }

}

在這個例子中，Abstraction 是抽象類，Implementor 是實(shí)現(xiàn)類接口。我們有兩個具體的實(shí)現(xiàn)類 ConcreteImplementorA 和 ConcreteImplementorB，以及一個擴(kuò)展抽象類 RefinedAbstraction。在 main 方法中，我們創(chuàng)建了兩個 RefinedAbstraction 的實(shí)例，一個使用 ConcreteImplementorA，另一個使用 ConcreteImplementorB。當(dāng)我們調(diào)用 operation 方法時，每個實(shí)例都會調(diào)用相應(yīng)的 operationImpl 方法。