设计模式——桥接模式

2019-07-17

桥接模式(Bridge Pattern)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

设想如果要绘制矩形、圆形、椭圆、正方形，我们至少需要4个形状类，但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色，如红色、绿色、蓝色等，此时至少有如下两种设计方案：

为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
根据实际需要对形状和颜色进行组合

对于有两个变化维度（即两个变化的原因）的系统，采用第二种方案来进行设计系统中类的个数更少，且系统扩展更为方便。第二种方案即是桥接模式的应用。桥接模式将继承关系转换为关联关系，从而降低了类与类之间的耦合，减少了代码编写量。对于有两个变化维度（即两个变化的原因）的系统，采用桥接模式开发更为方便简洁。桥接模式将继承关系转换为关联关系，从而降低了类与类之间的耦合，减少了代码编写量。

模式结构

桥接模式包含如下角色：

Abstraction：抽象类，桥接类
RefinedAbstraction：扩充抽象类
Implementor：实现类，被桥接的接口
ConcreteImplementor：具体实现类

源码导读

JDBC是基于Java支持多种数据库的操作，但是不同数据库的自我实现和传输协议都不尽相同，难道Java为每一种数据库写一种接口去支持数据库厂商的实现，显然违背了精简设计的原则，这里Java做的是提供一套接口让厂商自己实现，一套接口给程序开发者调用，两者的结合就是经典的桥接模式。作为程序员操作jdbc是这样的：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
String url = "";
String user = "";
String password = "";
Connection con = DriverManager.getConnection(url, user, password);
Statement statement = connection.createStatement();
String sql = "insert into student (name,age) VALUE ('" + name + "'," + age + ")";
statement.execute(sql);

我们来看看``部分源码

private static Connection getConnection(String var0, Properties var1, Class<?> var2) throws SQLException {
       ClassLoader var3 = var2 != null ? var2.getClassLoader() : null;
       Class var4 = DriverManager.class;
       synchronized(DriverManager.class) {
           if (var3 == null) {
               var3 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
           }
       }

       if (var0 == null) {
           throw new SQLException("The url cannot be null", "08001");
       } else {
           println("DriverManager.getConnection(\"" + var0 + "\")");
           SQLException var10 = null;
           Iterator var5 = registeredDrivers.iterator();

           while(true) {
               while(var5.hasNext()) {
                   DriverInfo var6 = (DriverInfo)var5.next();
                   if (isDriverAllowed(var6.driver, var3)) {
                       try {
                           println("    trying " + var6.driver.getClass().getName());
                           Connection var7 = var6.driver.connect(var0, var1);
                           if (var7 != null) {
                               println("getConnection returning " + var6.driver.getClass().getName());
                               return var7;
                           }
                       } catch (SQLException var8) {
                           if (var10 == null) {
                               var10 = var8;
                           }
                       }
                   } else {
                       println("    skipping: " + var6.getClass().getName());
                   }
               }

               if (var10 != null) {
                   println("getConnection failed: " + var10);
                   throw var10;
               }

               println("getConnection: no suitable driver found for " + var0);
               throw new SQLException("No suitable driver found for " + var0, "08001");
           }
       }
   }

看这几行代码

 ClassLoader var3 = var2 != null ? var2.getClassLoader() : null;
        Class var4 = DriverManager.class;
        synchronized(DriverManager.class) {
            if (var3 == null) {
                var3 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
            }
        }
	 ......
     ......
Connection var7 = var6.driver.connect(var0, var1);

其实这里DriverManager获得Connection是通过反射和类加载机制从数据库驱动包的driver中拿到连接，所以这里真正参与桥接模式的是driver，而DriverManager和桥接模式没有关系，DriverManager只是对driver的一个管理器。而我们作为使用者只去关心Connection，不会去关心driver，因为我们的操作都是通过操作Connection来实现的。这样分析下来这个桥接就清晰了逻辑——java.sql.Driver作为抽象桥类，而驱动包如com.mysql.jdbc.Driver具体的实现桥接类，而Connection是被桥接的对象。这里的两个维度是：

数据库类型的不同（驱动不同）
数据库的连接信息不同（URL，username,password）

现在假设一个这样的场景-我们设计了一个框架，需要对外提供api,但是这个框架内部某个类需要频繁变更，很不稳定，但是我们提供的api不能一直变吧。如何将api的方法和频繁变更的代码隔离开呢，其实就可以考虑适配器模式或者桥接模式。