桥接模式是一种结构型设计模式，旨在将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立变化。它通过组合代替继承的方式，解决多维度变化导致的类爆炸问题，同时提高系统的灵活性和可扩展性。
核心思想
桥接模式的核心是将抽象（功能）和实现（平台/具体行为）解耦，使其可以独立扩展。例如：
抽象部分：如“图形”的抽象（圆形、矩形）。实现部分：如“颜色”的实现（红色、蓝色）。桥接：通过将“颜色”的实现注入“图形”的抽象中，避免为每种图形和颜色的组合创建子类（如RedCircle、BlueRectangle）。
桥接模式的结构
桥接模式包含以下角色：
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抽象类（Abstraction）
定义抽象功能的接口，并持有实现部分的引用。例如：Shape抽象类，包含draw()方法。 -
扩展抽象类（Refined Abstraction）
对抽象类的扩展，实现具体的功能。例如：Circle和Rectangle类，继承自Shape。 -
实现接口（Implementor）
定义实现部分的接口，供抽象类调用。例如：Color接口，定义颜色填充方法。 -
具体实现类（Concrete Implementor）
实现实现接口的具体逻辑。例如：Red和Blue类，实现Color接口。
桥接模式实现示例
假设需要绘制不同形状（圆形、矩形）和不同颜色（红色、蓝色）的图形，使用桥接模式避免创建 RedCircle、BlueCircle 等子类。
（1）实现接口（Implementor）：颜色
// 颜色接口（实现部分）
public interface Color {void applyColor();
}// 具体颜色实现
public class Red implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.print("红色");}
}public class Blue implements Color {@Overridepublic void applyColor() {System.out.print("蓝色");}
}
（2）抽象类（Abstraction）：图形
// 图形抽象类（抽象部分）
public abstract class Shape {protected Color color; // 持有颜色的引用（桥接的关键）public Shape(Color color) {this.color = color;}public abstract void draw();
}// 具体图形实现
public class Circle extends Shape {public Circle(Color color) {super(color);}@Overridepublic void draw() {System.out.print("圆形：");color.applyColor(); // 委托给颜色实现System.out.println();}
}public class Rectangle extends Shape {public Rectangle(Color color) {super(color);}@Overridepublic void draw() {System.out.print("矩形：");color.applyColor();System.out.println();}
}
（3）客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建颜色实现Color red = new Red();Color blue = new Blue();// 创建图形，并桥接颜色Shape redCircle = new Circle(red);Shape blueRectangle = new Rectangle(blue);// 绘制图形redCircle.draw(); // 输出：圆形：红色blueRectangle.draw(); // 输出：矩形：蓝色}
}
桥接模式的优点
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解耦抽象与实现
抽象和实现可以独立扩展，互不影响。例如，新增颜色或形状无需修改对方。 -
避免类爆炸
无需为每个组合（如 RedCircle、BlueRectangle）创建子类。 -
提高灵活性
可以在运行时动态切换实现（例如切换颜色）。 -
符合开闭原则
新增功能只需扩展抽象或实现类，无需修改现有代码。
桥接模式的缺点
- 增加系统复杂性
需要正确识别抽象和实现的边界，设计不当可能导致结构冗余。 - 理解成本较高
对初学者来说，桥接模式的设计思想可能较难掌握。
桥接模式的实际应用
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JDBC驱动程序
抽象：JDBC接口（如Connection、Statement）。
实现：不同数据库的驱动（如MySQL、Oracle）。
桥接：通过DriverManager将抽象接口与具体驱动桥接。 -
图形界面框架
抽象：窗口、按钮等控件的逻辑。
实现：不同操作系统的绘制API（如Windows API、macOS API）。
桥接：控件通过桥接调用具体系统的API实现渲染。 -
日志框架
抽象：日志记录接口（如Logger）。
实现：日志输出的具体方式（文件、控制台、网络）。
桥接：通过桥接模式动态切换日志输出目标。
应用场景：
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多维度变化的系统
例如：图形和颜色、操作系统（Windows、Linux）和文件格式（PNG、JPEG）等 -
避免多层继承结构
当继承导致类数量指数级增长时，使用桥接模式替代。 -
运行时切换实现
需要动态切换不同实现（如切换数据库驱动）。
桥接模式与其他模式的区别
| 模式 | 核心思想 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 桥接模式 | 分离抽象和实现，通过组合代替继承 | 多维度变化的系统，避免类爆炸 |
| 适配器模式 | 转换接口以实现兼容 | 整合不兼容的接口 |
| 策略模式 | 封装算法，使其可互换 | 动态选择算法（如排序策略） |
| 抽象工厂模式 | 创建相关对象的家族 | 需要统一风格的组件（如UI控件） |
总结
通过桥接模式，可以优雅地处理多维度变化，避免类层次结构的过度膨胀。它是设计复杂系统时的重要工具，尤其适合需要长期维护和扩展的代码。