掌握设计模式--桥接模式-编程知识

掌握设计模式--桥接模式

news/2025/1/8 8:16:12/文章来源:https://www.cnblogs.com/dennyLee2025/p/18656342

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

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。

RefinedAbstraction（细化抽象类）

扩展或实现抽象类的功能。

Implementor（实现类接口）

定义实现类的通用接口。

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);
}

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);}@Overridevoid 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);}@Overridevoid executePayment(double amount) {System.out.println("Initiating refund payment of " + amount + " using " + paymentMethod.getMethodName());paymentMethod.processPayment(amount);}
}

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 {@Overridepublic String getMethodName() {return "WeChat Payment";}@Overridepublic void processPayment(double amount) {System.out.println("Processing payment of " + amount + " through WeChat.");}
}// ConcreteImplementor: 支付宝支付
class AlipayPayment implements PaymentMethod {@Overridepublic String getMethodName() {return "Alipay Payment";}@Overridepublic void processPayment(double amount) {System.out.println("Processing payment of " + amount + " through Alipay.");}
}// ConcreteImplementor: 信用卡支付
class CreditCardPayment implements PaymentMethod {@Overridepublic String getMethodName() {return "Credit Card Payment";}@Overridepublic void processPayment(double amount) {System.out.println("Processing payment of " + amount + " through Credit Card.");}
}

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);}
}

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，称支付操作为抽象部分、支付方式为具体部分，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。