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掌握设计模式 -- 桥接模式

作者:EquatorCoco
  • 2025-01-08
    福建
  • 本文字数:2902 字

    阅读完需:约 10 分钟

桥接设计模式(Bridge Pattern)是一种结构型设计模式,它通过将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。这种模式特别适合于需要在多个维度上扩展的场景,避免了类爆炸(类的数量随着组合需求呈指数级增长)的情况。


核心思想


  • 抽象部分:定义对象的主要功能或者高层操作接口。

  • 实现部分:实现抽象部分定义的具体功能。

  • 桥接:通过组合(而非继承)将抽象部分与实现部分连接在一起。


桥接模式关注的是将抽象层和实现层解耦,使得它们可以独立变化,以便应对复杂的变化场景。通过这种分离,抽象和实现可以独立扩展,不会互相影响,通常是为了处理多维度扩展问题


组成部分


1、Abstraction(抽象类)

  • 定义抽象的接口或基类。

  • 持有一个对实现类(Implementor)的引用。


2、RefinedAbstraction(细化抽象类)

  • 扩展或实现抽象类的功能。


3、Implementor(实现类接口)

  • 定义实现类的通用接口。


4、ConcreteImplementor(具体实现类)

  • 实现 Implementor 接口的具体逻辑。


案例--支付系统中的桥接模式


在支付系统中,我们需要支持不同的支付方式(如微信支付、支付宝支付、信用卡支付等),而且支付方式可能会随着时间和需求的变化而不断增加。同时,每种支付方式又可能需要处理不同的支付类型(例如,消费、退款等操作)。桥接模式可以帮助我们将支付方式和支付类型分离,让它们独立扩展,减少类的数量。


0. 类图



1. 抽象部分:支付操作


首先,我们定义一个抽象的 Payment 类,代表支付操作。该类包含一个指向支付方式的引用,支付方式可以是微信支付、支付宝支付等。


// Abstraction: 抽象的支付操作类abstract class Payment {    protected PaymentMethod paymentMethod; // 支付方式
public Payment(PaymentMethod paymentMethod) { this.paymentMethod = paymentMethod; }
// 执行支付操作 abstract void executePayment(double amount);}
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2. 具体支付操作:消费和退款


然后,我们定义两种支付类型:消费和退款。每种支付类型都可以独立扩展。


// RefinedAbstraction: 消费支付class ConsumerPayment extends Payment {    public ConsumerPayment(PaymentMethod paymentMethod) {        super(paymentMethod);    }
@Override void executePayment(double amount) { System.out.println("Initiating consumer payment of " + amount + " using " + paymentMethod.getMethodName()); paymentMethod.processPayment(amount); }}
// RefinedAbstraction: 退款支付class RefundPayment extends Payment { public RefundPayment(PaymentMethod paymentMethod) { super(paymentMethod); }
@Override void executePayment(double amount) { System.out.println("Initiating refund payment of " + amount + " using " + paymentMethod.getMethodName()); paymentMethod.processPayment(amount); }}
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3. 实现部分:支付方式


接下来,我们定义支付方式接口 PaymentMethod,以及它的具体实现类:微信支付、支付宝支付、信用卡支付等。


// Implementor: 支付方式接口interface PaymentMethod {    String getMethodName(); // 获取支付方式名称    void processPayment(double amount); // 处理支付操作}
// ConcreteImplementor: 微信支付class WeChatPayment implements PaymentMethod { @Override public String getMethodName() { return "WeChat Payment"; }
@Override public void processPayment(double amount) { System.out.println("Processing payment of " + amount + " through WeChat."); }}
// ConcreteImplementor: 支付宝支付class AlipayPayment implements PaymentMethod { @Override public String getMethodName() { return "Alipay Payment"; }
@Override public void processPayment(double amount) { System.out.println("Processing payment of " + amount + " through Alipay."); }}
// ConcreteImplementor: 信用卡支付class CreditCardPayment implements PaymentMethod { @Override public String getMethodName() { return "Credit Card Payment"; }
@Override public void processPayment(double amount) { System.out.println("Processing payment of " + amount + " through Credit Card."); }}
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4. 使用桥接模式的客户端


我们可以通过客户端代码来进行测试。客户端可以动态地组合不同的支付方式和支付操作类型(如消费或退款)。


public class BridgePatternExample {    public static void main(String[] args) {        // 使用微信支付进行消费        Payment payment1 = new ConsumerPayment(new WeChatPayment());        payment1.executePayment(100.0);
// 使用支付宝支付进行退款 Payment payment2 = new RefundPayment(new AlipayPayment()); payment2.executePayment(50.0);
// 使用信用卡支付进行消费 Payment payment3 = new ConsumerPayment(new CreditCardPayment()); payment3.executePayment(200.0); }}
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5. 运行结果


我们通过桥接模式将支付操作(抽象)和支付方式(具体)分离开来,使得支付操作和支付方式可以独立扩展。之所以,称支付操作抽象部分支付方式具体部分,那是因为支付操作并没有实实在在调用支付接口完成支付操作,而是由支付方式去调用支付接口完成的支付操作。 如果将来我们需要添加新的支付操作(例如银行转账等)或支付方式(例如代付、分期付款等),我们可以独立地扩展它们,而不需要修改现有的代码。


桥接模式与策略模式的对比


  • 策略模式:如果你希望在运行时动态地切换支付方式,而不需要知道具体的支付操作(如消费、退款等),策略模式更合适。在这种模式下,我们将支付方式作为一种策略,并在运行时选择适当的策略来处理支付。

  • 桥接模式:如果你有多个维度需要扩展(比如支付操作和支付方式),并且希望将抽象和实现分离,使得它们可以独立变化,桥接模式则更为合适。桥接模式适合需要同时支持多个变化维度(例如支付方式和支付类型)的场景。


桥接模式的优点


  1. 分离抽象和实现:可以分别独立开发,不互相影响;

  2. 提高系统的扩展性:增加新的抽象类或实现类都非常方便;

  3. 多维度遵循开闭原则:在多维度场景问题中,修改或扩展某一维度不会影响其他部分。


桥接模式的适用场景


  1. 一个类有两个(或多个)独立变化的维度,且需要独立扩展时。

  2. 不希望通过继承增加类的数量。

  3. 需要在运行时切换实现。


总结


桥接模式通过将抽象部分和实现部分分离,极大地增强了代码的灵活性和可维护性。它是一种非常实用的设计模式,尤其在需要扩展多个维度的场景中,可以显著减少代码复杂度。


桥接模式强调抽象和实现分离及多维度扩展,在这些情况下可以考虑使用桥接模式。


文章转载自:渊渟岳

原文链接:https://www.cnblogs.com/dennyLee2025/p/18656342

体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=001YH

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