JAVA设计模式之 桥接模式【Bridge Pattern】

1、概述
将抽象部份与它的实现部份分离，使它们都可以独立地变化。它是1种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式。

2、适用处景
处理多维度变化。
业务场景：某功能为将数据库中的数据转换成多种文件格式，例如txt、xml、pdf等格式，同时需要支持多种不同类型的数据库的读取。即可使用桥接模式对其进行设计。
这里的维度有两个 分别为：不同的文件格式 和 不同的数据库类型。以下图：

3、UML类图
桥接模式通用结构图：

针对上面的业务场景-桥接模式-示例结构图：

4、参与者
①Abstraction（抽象类）：用于定义抽象类的接口，它1般是抽象类而不是接口，其中定义了1个Implementor（实现类接口）类型的对象并可以保护该对象，它与Implementor之间具有关联关系，它既可以包括抽象业务方法，也能够包括具体业务方法。
②RefinedAbstraction（扩充抽象类）：扩充由Abstraction定义的接口，通常情况下它不再是抽象类而是具体类，它实现了在Abstraction中声明的抽象业务方法，在RefinedAbstraction中可以调用在Implementor中定义的业务方法。
③Implementor（实现类接口）：定义实现类的接口，这个接口不1定要与Abstraction的接口完全1致，事实上这两个接口可以完全不同，1般而言，Implementor接口仅提供基本操作，而Abstraction定义的接口可能会做更多更复杂的操作。Implementor接口对这些基本操作进行了声明，而具体实现交给其子类。通过关联关系，在Abstraction中不但具有自己的方法，还可以调用到Implementor中定义的方法，使用关联关系来替换继承关系。
④ConcreteImplementor（具体实现类）：具体实现Implementor接口，在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同实现，在程序运行时，ConcreteImplementor对象将替换其父类对象，提供给抽象类具体的业务操作方法。

5、用例学习<以适用处景里的业务场景作为代码设计>
1、JDBC 驱动连接收理类：JdbcDriverManager.java

/** * JDBC 驱动连接收理类 * @author [e-mail] * */ public class JdbcDriverManager { public String connectAndReadOracle(){ // 摹拟连接Oracle数据库的代码 System.out.println("已成功连接到Oracle数据库"); // 模式 省略 从数据库中获得内容的代码 String content = "已成功从Oracle数据库中读取到了内容"; return content; } public String connectAndReadMySql(){ // 摹拟连接MySql数据库的代码 System.out.println("已成功连接到MySql数据库"); // 模式 省略 从数据库中获得内容的代码 String content = "已成功从MySql数据库中读取到了内容"; return content; } public String connectAndReadSqlServer(){ // 摹拟连接Sql Server数据库的代码 System.out.println("已成功连接到Sql Server数据库"); // 模式 省略 从数据库中获得内容的代码 String content = "已成功从Sql Server数据库中读取到了内容"; return content; } }

2、<角色：实现类接口> FileExportImpl.java

/** * 获得文件内容、连接数据库来源接口 * @author [e-mail] * */ public interface FileExportImpl { /** * 读取数据库中的内容 * @param jdbcDriver * @return */ public String readContent(); }

3、<角色：具体实现类> FileExportFromOracle.java

/** * 从Oracle数据库获得内容 * @author [e-mail] * */ public class FileExportFromOracle implements FileExportImpl { @Override public String readContent() { JdbcDriverManager jdbcDriver = new JdbcDriverManager(); return jdbcDriver.connectAndReadOracle(); } }

4、<角色：具体实现类> FileExportFromMySql.java

/** * 从MySql数据库获得内容 * @author [e-mail] * */ public class FileExportFromMySql implements FileExportImpl { @Override public String readContent() { JdbcDriverManager jdbcDriver = new JdbcDriverManager(); return jdbcDriver.connectAndReadMySql(); } }

5、<角色：具体实现类> FileExportFromSqlServer.java

/** * 从Sql Server数据库获得内容 * @author [e-mail] * */ public class FileExportFromSqlServer implements FileExportImpl { @Override public String readContent() { JdbcDriverManager jdbcDriver = new JdbcDriverManager(); return jdbcDriver.connectAndReadSqlServer(); } }

6、<角色：抽象类> FileExportAbstraction.java

/** * 文件格式导出 抽象类 * @author [e-mail] * */ public abstract class FileExportAbstraction { protected FileExportImpl fileSouce; public void setFileSource(FileExportImpl fileSouce){ this.fileSouce = fileSouce; } public abstract void exportFile(); }

7、<角色：扩充抽象类> TxtFileExport.java

/** * Txt文件格式导出具体类 * @author [e-mail] * */ public class TxtFileExport extends FileExportAbstraction { @Override public void exportFile() { String readContent = fileSouce.readContent(); System.out.println(readContent + "，将内容导出为.txt格式"); } }

8、<角色：扩充抽象类> XmlFileExport.java

/** * xml文件格式导出具体类 * @author [e-mail] * */ public class XmlFileExport extends FileExportAbstraction { @Override public void exportFile() { String readContent = fileSouce.readContent(); System.out.println(readContent + "，将内容导出为.xml格式"); } }

9、<角色：扩充抽象类> PdfFileExport.java

/** * pdf文件格式导出具体类 * @author [e-mail] * */ public class PdfFileExport extends FileExportAbstraction { @Override public void exportFile() { String readContent = fileSouce.readContent(); System.out.println(readContent + "，将内容导出为.pdf格式"); } }

10、客户端测试类: Client.java

public class Client { public static void main(String[] args) { FileExportImpl fileOracle = new FileExportFromOracle(); FileExportImpl fileMySql = new FileExportFromMySql(); FileExportImpl fileSqlServer = new FileExportFromSqlServer(); FileExportAbstraction fileTxtExport = new TxtFileExport(); FileExportAbstraction fileXmlExport = new XmlFileExport(); FileExportAbstraction filePdfExport = new PdfFileExport(); // 如果我们要从Oracle中导出xml格式的数据 fileXmlExport.setFileSource(fileOracle); fileXmlExport.exportFile(); System.out.println("-------------------- "); // 如果我们要从Oracle中导出txt格式的数据 fileTxtExport.setFileSource(fileOracle); fileTxtExport.exportFile(); System.out.println("-------------------- "); // 如果我们要从MySql中导出pdf格式的数据 filePdfExport.setFileSource(fileMySql); filePdfExport.exportFile(); } }

11、履行结果 以下：

已成功连接到Oracle数据库 已成功从Oracle数据库中读取到了内容，将内容导出为.xml格式 -------------------- 已成功连接到Oracle数据库 已成功从Oracle数据库中读取到了内容，将内容导出为.txt格式 -------------------- 已成功连接到MySql数据库 已成功从MySql数据库中读取到了内容，将内容导出为.pdf格式

12、后续系统扩大
①、现如果需求要求新增加1种文件输入格式 如:html格式
则只需新写1个FileExportAbstraction抽象类的子类 用以输出html格式便可，而不需要修改其他任何类、不需要修改另外一维度的代码。
②、现如果需求要求新增加1类型数据库类型 如：Sybase
则只需新写1个FileExportImpl接口的实现类、用以从Sybase数据库中获得内容、并修改JdbcDriverManager.java类、添加对Sybase数据库的连接和访问。

因而可知 在两个变化维度中任意扩大1个维度，都不需要修改原有系统、提高了系统的扩大性和可保护性。

6、其他
主要优点：
(1)分离抽象接口及其实现部份。桥接模式使用“对象间的关联关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化，也就是说抽象和实现不再在同1个继承层次结构中，而是“子类化”它们，使它们各自都具有自己的子类，以便任何组合子类，从而取得多维度组合对象。
(2)在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案背背了“单1职责原则”，复用性较差，且类的个数非常多，桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法，它极大减少了子类的个数。
(3)桥接模式提高了系统的可扩大性，在两个变化维度中任意扩大1个维度，都不需要修改原有系统，符合“开闭原则”。