设计模式---桥接模式-优快云博客

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桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，旨在将抽象与实现分离，从而避免它们之间的紧密耦合。其主要目标是通过引入桥接层，将抽象接口与具体实现分离，支持它们的独立扩展。

1. 背景与问题

在软件设计中，常常遇到需要将抽象层和实现层独立开来的情况。例如，在开发图形应用时，可能需要支持不同的图形形状（如圆形、方形）和不同的渲染方式（如矢量渲染、位图渲染）。如果直接将这些层级混合在一起，会导致系统复杂且难以维护。桥接模式提供了一种解决方案，通过将抽象和实现分离，使得它们可以独立变化，而不影响彼此。

2. 结构

桥接模式主要包括以下几个组成部分：

抽象类（Abstraction）：定义了高层的接口，并保持对实现类的引用。
修正抽象类（RefinedAbstraction）：扩展了抽象类的功能。
实现类接口（Implementor）：定义了实现类的接口。
具体实现类（ConcreteImplementor）：实现了实现类接口的具体方法。

3. 实现

假设我们需要开发一个图形编辑应用，支持不同的图形和不同的渲染方式。使用桥接模式可以如下实现：

Shape（抽象类）：定义图形的基本操作接口，如 draw().
ShapeRefined（修正抽象类）：继承 Shape，并实现具体的图形类型，如 Circle、Rectangle。
Renderer（实现类接口）：定义渲染图形的方法，如 renderCircle()、renderRectangle()。
ConcreteRenderer（具体实现类）：实现具体的渲染方法，如 VectorRenderer、RasterRenderer。

通过桥接模式，我们可以很容易地新增图形类型或渲染方式，而无需对已有的代码进行大的修改，从而提高了系统的灵活性和扩展性。

示例背景：

假设我们正在开发一个图形绘制系统，支持不同的图形类型（如圆形和矩形）和不同的渲染方式（如矢量渲染和位图渲染）。我们希望使用桥接模式来将图形和渲染方式分离开来。

1. 定义实现类接口（Implementor）：

首先，我们定义一个 Renderer 接口，作为所有具体渲染方式的基类。

// Renderer.java
public interface Renderer {
    String renderCircle(float radius);
    String renderRectangle(float width, float height);
}

2. 实现具体的渲染方式（Concrete Implementor）

接下来，我们实现具体的渲染方式，如矢量渲染和位图渲染。

// VectorRenderer.java
public class VectorRenderer implements Renderer {
    @Override
    public String renderCircle(float radius) {
        return "Vector rendering a circle with radius " + radius;
    }

    @Override
    public String renderRectangle(float width, float height) {
        return "Vector rendering a rectangle with width " + width + " and height " + height;
    }
}

// RasterRenderer.java
public class RasterRenderer implements Renderer {
    @Override
    public String renderCircle(float radius) {
        return "Raster rendering a circle with radius " + radius;
    }

    @Override
    public String renderRectangle(float width, float height) {
        return "Raster rendering a rectangle with width " + width + " and height " + height;
    }
}

3. 定义抽象类（Abstraction）

然后，我们定义一个抽象类 Shape，它持有对 Renderer 的引用，并提供一个抽象的 draw 方法。

// Shape.java
public abstract class Shape {
    protected Renderer renderer;

    public Shape(Renderer renderer) {
        this.renderer = renderer;
    }

    public abstract String draw();
}

4. 实现具体的图形（Refined Abstraction）

接下来，我们实现具体的图形类型，如圆形和矩形，这些类扩展了 Shape 类并使用 Renderer 进行渲染。

// Circle.java
public class Circle extends Shape {
    private float radius;

    public Circle(float radius, Renderer renderer) {
        super(renderer);
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public String draw() {
        return renderer.renderCircle(radius);
    }
}

// Rectangle.java
public class Rectangle extends Shape {
    private float width;
    private float height;

    public Rectangle(float width, float height, Renderer renderer) {
        super(renderer);
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public String draw() {
        return renderer.renderRectangle(width, height);
    }
}

5. 使用桥接模式

最后，我们可以创建不同的图形对象和渲染方式，然后使用它们。

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Renderer vectorRenderer = new VectorRenderer();
        Shape circle = new Circle(5.0f, vectorRenderer);
        Shape rectangle = new Rectangle(10.0f, 20.0f, vectorRenderer);

        System.out.println(circle.draw());       // Output: Vector rendering a circle with radius 5.0
        System.out.println(rectangle.draw());    // Output: Vector rendering a rectangle with width 10.0 and height 20.0

        Renderer rasterRenderer = new RasterRenderer();
        circle = new Circle(5.0f, rasterRenderer);
        rectangle = new Rectangle(10.0f, 20.0f, rasterRenderer);

        System.out.println(circle.draw());       // Output: Raster rendering a circle with radius 5.0
        System.out.println(rectangle.draw());    // Output: Raster rendering a rectangle with width 10.0 and height 20.0
    }
}