23种设计模式之桥梁模式

桥梁模式的定义

定义: 将抽象和实现解耦, 使得两者可以独立的变化

通俗的说, 就是一个类调用另一个类中的方法, 需要一个桥梁, 通过聚合的关系调用

其类图如下:

其中角色说明如下:

Abstraction 抽象化角色: 它的主要职责是定义出该角色的行为, 同时保存一个对实现化角色的引用, 一般是抽象类

Implementor 实现化角色: 接口或抽象类, 定义角色必须的行为和属性

RefinedAbstraction 修正抽象化角色: 它引用实现化角色对抽象化角色进行修正

ConcreteImplementor 具体实现化角色: 它实现接口或抽象类定义的方法和属性

抽象角色的部分实现是由实现角色完成的

实现化角色代码:

具体实现化角色代码:

抽象化角色代码:

具体抽象化角色代码:

场景类代码:

桥梁模式是一个很简单的模式, 它只是使用了类间的聚合关系、继承、覆写等常用功能, 但是它却提供了一个非常清晰、稳定的架构.

桥梁模式的应用

桥梁模式的优点:

抽象和实现分离. 这是桥梁模式的主要特点, 它完全是为了解决继承的缺点而提出的设计模式. 在该模式下,实现可以不受抽象的约束,不用再绑定在一个固定的抽象层次上

优秀的扩充能力.

实现细节对客户透明. 客户不用关心细节的实现, 它已经由抽象层通过聚合关系完成了封装

桥梁模式的使用场景:

不希望或不适用使用继承的场景. 例如继承层次过滤、无法更细化设计颗粒等场景

接口或抽象类不稳定的场景.

重用性要求较高的场景. 设计的颗粒度越细,则被重用的可能性就越大, 而采用继承则受父类的限制, 不可能出现太细的颗粒度

使用桥梁模式主要考虑如何拆分抽象和实现,并不是一设计继承就要考虑使用该模式. 桥梁模式的意图还是对变化的封装, 尽量把可能变化的因素封装到最细、最小的逻辑单元中,避免风险扩散.因此在进行系统设计时,发现类的继承有N层时,可以考虑使用桥梁模式

桥梁模式在Java应用中的一个非常典型的例子就是JDBC驱动器。JDBC为所有的关系型数据库提供一个通用的界面。一个应用系统动态地选择一个合适的驱动器，然后通过驱动器向数据库引擎发出指令。这个过程就是将抽象角色的行为委派给实现角色的过程。

抽象角色可以针对任何数据库引擎发出查询指令，因为抽象角色并不直接与数据库引擎打交道，JDBC驱动器负责这个底层的工作。由于JDBC驱动器的存在，应用系统可以不依赖于数据库引擎的细节而独立地演化；同时数据库引擎也可以独立于应用系统的细节而独立的演化。两个独立的等级结构如下图所示，左边是JDBC API的等级结构，右边是JDBC驱动器的等级结构。应用程序是建立在JDBC API的基础之上的。

应用系统作为一个等级结构，与JDBC驱动器这个等级结构是相对独立的，它们之间没有静态的强关联。应用系统通过委派与JDBC驱动器相互作用，这是一个桥梁模式的例子。

JDBC的这种架构，把抽象部分和具体部分分离开来，从而使得抽象部分和具体部分都可以独立地扩展。对于应用程序而言，只要选用不同的驱动，就可以让程序操作不同的数据库，而无需更改应用程序，从而实现在不同的数据库上移植；对于驱动程序而言，为数据库实现不同的驱动程序，并不会影响应用程序。