六、桥接模式——将多重继承增加一个旁路

设计模式是面向问题、场景而总结产生的设计思路。是解决问题的套路。23 种经典的设计模式。它们又可以分为三大类：创建型、结构型、行为型。

结构型 包含了 代理模式、 桥接模式、 装饰器模式、适配器模式、门面模式、组合模式、 享元模式。

桥接模式

桥接模式(Bridge Pattern)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

1. 为什么使用桥接模式

桥接模式使用组合代替继承，使系统更加灵活，并易于扩展，同时有效控制了系统中类的个数。

在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案违背了“单一职责原则”，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。

如果某个类存在两个独立变化的维度，可以运用桥接模式将这两个维度分离出来，使两者可以独立扩展，让系统更加符合“单一职责原则”。桥接模式提高了系统的可扩展性，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，符合“开闭原则”。

2.使用桥接模式

桥接模式定义了四个角色，
Abstraction，持有Implementor，Implementor是代表了另一个维度。
RefinedAbstraction，继承Abstraction，因此可以调用在Implementor中定义的业务方法。
Implementor，定义了业务功能。
ConcreteImplementor，具体实现Implementor接口。

2.1 Abstraction

Abstraction角色，比如电脑类，持有一个对象，是操作系统。

public abstract class Computer {
    protected OperationSystem os;

    public Computer(OperationSystem os) {
        this.os = os;
    }

    public abstract void work();
}

2.2 RefinedAbstraction

比如苹果电脑、戴尔电脑等。

public class AppleComputer extends Computer{

    public AppleComputer(OperationSystem os) {
        super(os);
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("Apple 笔记本，开机启动");
        os.run();
    }
}

public class DellComputer extends Computer{

    public DellComputer(OperationSystem os) {
        super(os);
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("Dell 笔记本，开机启动");
        os.run();
    }
}

2.3 Implementor

定义操作系统类

public abstract class OperationSystem {
    public abstract void run();
}

2.4 ConcreteImplementor

可以有linux、windows、macos等操作系统。

public class LinuxOperationSystem extends OperationSystem{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Linux操作系统，操作系统加载");
    }
}

public class WindowsOperationSystem extends OperationSystem{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("windows操作系统，操作系统加载");
    }
}

public class MacOperationSystem extends OperationSystem{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Mac操作系统，操作系统加载");
    }
}

2.5 将大家组合起来

由于两个维度的解离，可以实现各种组合。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new DellComputer(new WindowsOperationSystem());
        computer.work();

        Computer computer2 = new DellComputer(new LinuxOperationSystem());
        computer2.work();

        Computer computer3 = new AppleComputer(new MacOperationSystem());
        computer3.work();
    }
}

运行如下

Dell 笔记本，开机启动
windows操作系统，操作系统加载
Dell 笔记本，开机启动
Linux操作系统，操作系统加载
Apple 笔记本，开机启动
Mac操作系统，操作系统加载

总结

在使用桥接模式时，首先应该识别出一个类所具有的两个独立变化的维度，将它们设计为两个独立的继承等级结构，为两个维度都提供抽象层，并建立抽象耦合。
  
模式系列在github上有一个开源项目，主要是本系列博客的demo代码。https://github.com/forestnlp/designpattern
如果您对软件开发、机器学习、深度学习有兴趣请关注本博客，将持续推出Java、软件架构、深度学习相关专栏。
您的支持是对我最大的鼓励。