结构型设计模式——桥接模式

桥接模式

如果一个系统需要在抽象化和具体化之间增加更多的灵活性，避免在两个层次之间建立静态的继承关系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系（参考案例：即视频文件格式对象成为操作系统类的一个成员变量）。“抽象部分”和“实现部分”可以以继承的方式独立扩展而互不影响（参考案例：操作系统和视频文件分别继承自己的父类），在程序运行时可以动态将一个抽象化子类的对象和一个实现化子类的对象进行组合（组合就是视频文件对象成为操作系统对象的一个成员变量或者讲属性），即系统需要对抽象化角色和实现化角色进行动态耦合。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。对于那些不希望使用继承或因为多层继承导致系统类的个数急剧增加的系统，桥接模式尤为适用。（这段话不太好理解，但是看完例子再来理解就懂了！）

这个模式的核心思想就是组合大于继承，意思就是在复杂继承情况下使用组合替代掉继承，例如：现在有一个需求，需要创建不同的图形，并且每个图形都有可能会有不同的颜色。我们可以利用继承的方式来设计类的关系：

我们可以发现有很多的类，假如我们再增加一个形状或再增加一种颜色，就需要创建更多的类。试想，在一个有多种可能会变化的维度的系统中，用继承方式会造成类爆炸，扩展起来不灵活。每次在一个维度上新增一个具体实现都要增加多个子类。为了更加灵活的设计系统，我们此时可以考虑使用桥接模式。

桥接（Bridge）模式包含以下主要角色：

• 抽象化（Abstraction）角色 ：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
• 扩展抽象化（Refined Abstraction）角色 ：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
• 实现化（Implementor）角色 ：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。
• 具体实现化（Concrete Implementor）角色 ：给出实现化角色接口的具体实现。

案例

需要开发一个跨平台视频播放器，可以在不同操作系统平台（如Windows、Mac、Linux等）上播放多种格式的视频文件，常见的视频格式包括RMVB、AVI、WMV等。该播放器包含了两个维度，适合使用桥接模式。如果不使用桥接模式如何开发呢？那就是类似最上面那个形状的例子，首先Windows、Mac、Linux继承操作系统，然后每个操作系统下分别有支持RMVB、AVI、WMV不同格式的实现类，例如WindowsAVI 继承了Windows，而Windows继承了OperatingSystem抽象类，所以这种做法将创建9种实现类。因此，更加推荐桥接模式，类图如下：

桥接模式的核心思想是减少继承，使用关联组合来完成功能。如果新增视频格式文件只需要继承VideoFIle实现对应的格式类即可，桥接这两个字用的非常好，就像古代建造房子一样，将不同的部件（卯榫、梁木、柱子）接起来就行。

代码

定义视频文件类及其实现类：

public interface VideoFile {
    public void decode(String fileName);
}

public class RMVBFile implements VideoFile{
    @Override
    public void decode(String fileName) {
        System.out.println("对"+fileName+"进行RMVB格式的解码！");
    }
}

public class WMVFile implements VideoFile{
    @Override
    public void decode(String fileName) {
        System.out.println("对"+fileName+"进行WMV格式的解码！");
    }
}

public class AVIFile implements VideoFile{
    @Override
    public void decode(String fileName) {
        System.out.println("对"+fileName+"进行AVI格式的解码！");
    }
}

定义操作系统抽象类和对应的实现类：

// 操作系统抽象类
public abstract class OperatingSystem {
    VideoFile videoFile;
    public OperatingSystem(VideoFile videoFile){
        this.videoFile = videoFile;
    }
    public abstract void play(String fileName);
}

// Mac 操作系统实现类
public class Mac extends OperatingSystem{
    public Mac(VideoFile videoFile) {
        super(videoFile);
    }
    @Override
    public void play(String fileName) {
        videoFile.decode(fileName);
        System.out.println("播放解码后的视频文件！");
    }
}

// Windows 操作系统实现类
public class Windows extends OperatingSystem{
    public Windows(VideoFile videoFile) {
        super(videoFile);
    }
    @Override
    public void play(String fileName) {
        videoFile.decode(fileName);
        System.out.println("播放解码后的视频文件！");
    }
}

客户端测试类：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Windows windows = new Windows(new AVIFile());
        windows.play("哈利波特第三集.avi");
    }
}

输出：

对哈利波特第三集.avi进行AVI格式的解码！
播放解码后的视频文件！

好处

• 桥接模式提高了系统的可扩充性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统如果现在还有一种视频文件类型wmv，我们只需要再定义一个类实现VideoFile接口即可，其他类不需要发生变化。

• 实现细节对客户透明

使用场景

• 当一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展时。
• 当一个系统不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加时。
• 当一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性时。避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。

参考内容：
传智播客系列设计模式笔记（主要）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/58903776