一.桥接模式介绍与使用场景
桥接模式是一种结构设计模式，用于将抽象部分与其具体实现部分分离，使它们能够独立地变化。桥接模式通过使用接口和实现类之间的组合关系，而不是继承关系，来实现这种分离。
桥接模式的核心思想是将抽象部分和实现部分分开，使它们可以独立地变化。抽象部分定义了高层的抽象接口，而实现部分定义了底层的具体实现。通过桥接模式，可以在不修改抽象部分的情况下，动态地切换和扩展实现部分。
桥接模式适用场景：
1.当需要将一个类的抽象部分和实现部分分离，并且让它们能够独立地变化时，可以使用桥接模式。这样可以使抽象部分和实现部分可以独立地进行扩展和修改，而不会相互影响。
2.当一个类存在多个维度的变化，且每个维度都可以独立地进行扩展时，可以使用桥接模式。通过桥接模式，可以避免类的爆炸性增长，将各个维度的变化分离开来，使系统更加灵活。
3.当需要在运行时动态切换和组合对象的不同部分时，可以使用桥接模式。桥接模式可以通过组合关系来替代继承关系，使对象的不同部分可以自由地组合和切换，增加了系统的灵活性。4.当需要对一个抽象的实现部分进行扩展，并且不希望对其他已有的抽象部分产生影响时，可以使用桥接模式。桥接模式允许对抽象部分和实现部分进行独立的扩展，而不会相互影响。
在实际开发中，桥接模式常见于以下场景：
在图形用户界面(GUI)开发中，可以使用桥接模式将不同操作系统的窗口组件抽象出来，并与不同的UI工具包进行组合，实现跨平台的窗口界面。
在汽车制造业中，可以使用桥接模式将汽车的品牌和型号分离开来。品牌和型号可以独立变化，通过桥接模式可以动态地组合不同的品牌和型号。
在游戏开发中，可以使用桥接模式将游戏角色的技能和装备分离开来。角色的技能和装备可以独立变化，通过桥接模式可以动态地组合不同的技能和装备。
总的来说，桥接模式适用于需要将抽象部分和实现部分分离、具有多维度变化或需要动态切换和组合对象部分的场景。通过桥接模式，可以使系统更加灵活、可扩展，并且降低了类之间的耦合度。
二.桥接模式实现
下面用一个简单的demo描述一下桥接模式：
// 抽象部分 - 形状 abstract class Shape { protected DrawingAPI drawingAPI; public Shape(DrawingAPI drawingAPI) { this.drawingAPI = drawingAPI; } public abstract void draw(); } // 实现部分 - 绘图API interface DrawingAPI { void drawCircle(double x, double y, double radius); } // 具体实现部分A - 绿色圆形 class GreenCircle implements DrawingAPI { public void drawCircle(double x, double y, double radius) { System.out.printf("Drawing green circle at (%.1f, %.1f) with radius %.1f%n", x, y, radius); } } // 具体实现部分B - 红色圆形 class RedCircle implements DrawingAPI { public void drawCircle(double x, double y, double radius) { System.out.printf("Drawing red circle at (%.1f, %.1f) with radius %.1f%n", x, y, radius); } } // 扩展抽象部分 - 圆形 class Circle extends Shape { private double x, y, radius; public Circle(double x, double y, double radius, DrawingAPI drawingAPI) { super(drawingAPI); this.x = x; this.y = y; this.radius = radius; } public void draw() { drawingAPI.drawCircle(x, y, radius); } } // 使用示例 public class Main { public static void main(String[] args) { DrawingAPI greenAPI = new GreenCircle(); Shape greenCircle = new Circle(100, 100, 50, greenAPI); greenCircle.draw(); DrawingAPI redAPI = new RedCircle(); Shape redCircle = new Circle(200, 200, 100, redAPI); redCircle.draw(); } }
在上述示例中，我们模拟了一个绘制圆形的场景。Shape 是抽象部分，定义了绘制图形的接口。DrawingAPI 是实现部分，定义了具体的绘图方法。
具体实现部分A和具体实现部分B分别是绿色圆形和红色圆形的具体实现。它们实现了DrawingAPI 接口，并提供了具体的绘图逻辑。
Circle 是扩展抽象部分，它继承自Shape，并在构造函数中接收一个DrawingAPI 对象。Circle 类在实现绘制方法时，通过调用DrawingAPI 的方法来实现具体的绘图操作。
在Main 类的main 方法中，我们创建了绿色圆形和红色圆形的对象，并调用它们的draw 方法。根据传入的DrawingAPI 对象不同，圆形对象将使用不同的具体实现部分来完成绘制操作。
除了上面这个简单的demo外，我们再来写一个更加贴近实际开发场景的demo，例如实现一个会员用户和一个普通用户在购买商品时，会调用不同的支付网关来处理支付操作。
// 抽象部分 - 用户 abstract class User { protected PaymentGateway paymentGateway; public User(PaymentGateway paymentGateway) { this.paymentGateway = paymentGateway; } public abstract void purchase(double amount); } // 实现部分 - 支付网关 interface PaymentGateway { void processPayment(double amount); } // 具体实现部分A - 支付宝支付 class Alipay implements PaymentGateway { public void processPayment(double amount) { System.out.println("Processing payment via Alipay: $" + amount); } } // 具体实现部分B - 微信支付 class WeChatPay implements PaymentGateway { public void processPayment(double amount) { System.out.println("Processing payment via WeChat Pay: $" + amount); } } // 扩展抽象部分 - 会员用户 class PremiumUser extends User { public PremiumUser(PaymentGateway paymentGateway) { super(paymentGateway); } public void purchase(double amount) { System.out.println("Premium user is making a purchase..."); paymentGateway.processPayment(amount * 0.9); // 享受9折优惠 } } // 扩展抽象部分 - 普通用户 class RegularUser extends User { public RegularUser(PaymentGateway paymentGateway) { super(paymentGateway); } public void purchase(double amount) { System.out.println("Regular user is making a purchase..."); paymentGateway.processPayment(amount); } } // 使用示例 public class Main { public static void main(String[] args) { PaymentGateway alipay = new Alipay(); PaymentGateway weChatPay = new WeChatPay(); User premiumUser = new PremiumUser(alipay); premiumUser.purchase(100); User regularUser = new RegularUser(weChatPay); regularUser.purchase(50); } }
我们模拟了一个电商系统中的用户购买商品的场景。User 是抽象部分，定义了用户的行为接口。PaymentGateway 是实现部分，定义了支付网关的处理方法。
具体实现部分A和具体实现部分B分别是支付宝支付和微信支付的具体实现。它们实现了PaymentGateway 接口，并提供了具体的支付逻辑。
PremiumUser 和 RegularUser 是扩展抽象部分，它们继承自 User，并在购买方法中调用相应的支付网关来处理支付操作。
在 Main 类的 main 方法中，我们创建了支付宝和微信支付的支付网关对象，然后分别创建了一个会员用户和一个普通用户，并传入不同的支付网关对象。用户对象在购买商品时，会调用相应的支付网关来处理支付操作。
通过使用桥接模式，我们将用户和支付网关两个维度进行了分离，使它们能够独立地变化。这样一来，我们可以方便地增加新的支付网关实现，同时也能在不修改用户对象的情况下切换和扩展支付网关。桥接模式能够提高系统的灵活性和可扩展性，并且符合面向对象设计的开闭原则。
