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设计模式-桥接模式前言桥接模式

前言

结构型设计模式

结构型模式主要总结了一些类和对象组合在一起的经典结构,这些经典结构可以解决对应特定场景的问题.

一共包括七种：代理模式、桥接模式、装饰者模式、适配器模式、门面(外观)模式、组合模式、和享元模式。

桥接模式

概念

桥接模式(bridge pattern) 的定义是：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。

桥接模式用一种巧妙的方式处理多层继承存在的问题,用抽象关联来取代传统的多层继承,将类之间的静态继承关系转变为动态的组合关系,使得系统更加灵活,并易于扩展,有效的控制了系统中类的个数 (避免了继承层次的指数级爆炸).
设计模式-桥接模式前言桥接模式

桥接（Bridge）模式包含以下主要角色：

  • 抽象化（Abstraction）角色 ：主要负责定义出该角色的行为 ,并包含一个对实现化对象的引用。
  • 扩展抽象化（RefinedAbstraction）角色 ：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
  • 实现化（Implementor）角色 ：定义实现化角色的接口，包含角色必须的行为和属性,并供扩展抽象化角色调用。
  • 具体实现化（Concrete Implementor）角色 ：给出实现化角色接口的具体实现。

桥接模式原理的核心是: 首先有要识别出一个类所具有的的两个独立变化维度,将它们设计为两个独立的继承等级结构,为两个维度都提供抽象层,并建立抽象耦合.总结一句话就是: 抽象角色引用实现角色

示例

支付操作

设计模式-桥接模式前言桥接模式

不使用桥接模式时 

public class PayController {

    /**
     * @param uId   用户id
     * @param tradeId 交易流水号
     * @param amount    交易金额
     * @param channelType 渠道类型 1 微信, 2 支付宝
     * @param modeType    支付模式 1 密码,2 人脸,3 指纹
     * @return: boolean
     */
    public boolean doPay(String uId, String tradeId, BigDecimal amount,int channelType,int modeType){
        //微信支付
        if(1 == channelType){
            System.out.println("微信渠道支付划账开始......");
            if(1 == modeType){
                System.out.println("密码支付");
            }if(2 == modeType){
                System.out.println("人脸支付");
            }if(3 == modeType){
                System.out.println("指纹支付");
            }
        }

        //支付宝支付
        if(2 == channelType){
            System.out.println("支付宝渠道支付划账开始......");
            if(1 == modeType){
                System.out.println("密码支付");
            }if(2 == modeType){
                System.out.println("人脸支付");
            }if(3 == modeType){
                System.out.println("指纹支付");
            }
        }
        return true;
    }
}

如果后期需要添加或删除支付方式、支付渠道，则需要改动代码，后期维护和扩展将会变得非常复杂

通过桥接模式

重构

提取两个独立维度：支付方式和支付渠道

  • Pay抽象类
  • 支付渠道子类: 微信支付
  • 支付渠道子类: 支付宝支付
  • IPayMode接口
  • 支付模式实现: 刷脸支付
  • 支付模式实现: 指纹支付
  • 支付渠道*支付模式 = 相对应的组合.
设计模式-桥接模式前言桥接模式

代码

支付模式接口

/**
 * 支付模式接口
 **/
public interface IPayMode {

    //安全校验功能: 对各种支付模式进行风控校验
    boolean security(String uId);
}

支付模式实现

实现支付模式接口，实现具体支付模式

//指纹支付及风控校验
public class PayFingerprintMode implements IPayMode {

    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("指纹支付,风控校验-指纹信息");
        return true;
    }
}

//刷脸支付及风控校验
public class PayFaceMode implements IPayMode {

    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("人脸支付,风控校验-脸部识别");
        return true;
    }
}
//密码支付及风控校验
public class PayCypher implements IPayMode {

    @Override
    public boolean security(String uId) {
        System.out.println("密码支付,风控校验-环境安全");
        return true;
    }
}

支付抽象类

桥接支付模式，定义抽象角色功能

/*
*支付抽象类 (抽象化角色)
*/
public abstract class Pay {

    //桥接对象
    protected IPayMode payMode;

    public Pay(IPayMode payMode) {
        this.payMode = payMode;
    }

    //划账功能
    public abstract String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount);

}

支付渠道

实现具体支付渠道，调用支付模式验证

/**
 * 支付渠道-微信划账
 **/
public class WxPay extends Pay {


    public WxPay(IPayMode payMode) {
        super(payMode);
    }

    @Override
    public String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount) {

        System.out.println("微信渠道支付划账开始......");

        boolean security = payMode.security(uId);
        System.out.println("微信渠道支付风险校验: " + uId + " , " + tradeId +" , " + security);

        if(!security){
            System.out.println("微信渠道支付划账失败!");
            return "500";
        }

        System.out.println("微信渠道划账成功! 金额: "+ amount);
        return "200";
    }
}

/**
 * 支付渠道-支付宝划账
 **/
public class ZfbPay extends Pay {

    public ZfbPay(IPayMode payMode) {
        super(payMode);
    }

    @Override
    public String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount) {

        System.out.println("支付宝渠道支付划账开始......");

        boolean security = payMode.security(uId);
        System.out.println("支付宝渠道支付风险校验: " + uId + " , " + tradeId +" , " + security);

        if(!security){
            System.out.println("支付宝渠道支付划账失败!");
            return "500";
        }

        System.out.println("支付宝渠道划账成功! 金额: "+ amount);
        return "200";
    }
}

测试

public void test02() {
    System.out.println("测试场景1: 微信支付、人脸方式.");
    Pay wxpay = new WxPay(new PayFaceMode());
    wxpay.transfer("wx_00100100","10001900",new BigDecimal(100));

    System.out.println();

    System.out.println("测试场景2: 支付宝支付、指纹方式");
    Pay zfbPay = new ZfbPay(new PayFingerprintMode());
    zfbPay.transfer("jlu1234567","567689999999",new BigDecimal(200));
}

扩展

使用桥接后，如果后续需要进行扩展，比如新增一个支付渠道为积分支付

扩展步骤如下

/**
 * 支付渠道-积分划账
 **/
public class CodePay extends Pay {


    public CodePay(IPayMode payMode) {
        super(payMode);
    }

    @Override
    public String transfer(String uId, String tradeId, BigDecimal amount) {

        System.out.println("积分渠道支付划账开始......");

        boolean security = payMode.security(uId);
        System.out.println("积分渠道支付风险校验: " + uId + " , " + tradeId +" , " + security);

        if(!security){
            System.out.println("积分渠道支付划账失败!");
            return "500";
        }

        System.out.println("积分渠道划账成功! 金额: "+ amount);
        return "200";
    }
}

桥接模式总结

桥接模式的优点:

  1. 分离抽象接口及其实现部分.桥接模式使用"对象间的关联关系"解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化.
  1. 在很多情况下,桥接模式可以取代多层继承方案.多层继承方案违背了单一职责原则,复用性差,类的个数多.桥接模式很好的解决了这些问题.
  1. 桥接模式提高了系统的扩展性,在两个变化维度中任意扩展一个维度都不需要修改原有系统,符合开闭原则.

桥接模式的缺点:

  1. 桥接模式的使用会增加系统的理解和设计难度,由于关联关系建立在抽象层,要求开发者一开始就要对抽象层进行设计和编程
  1. 桥接模式要求正确识别出系统中的两个独立变化的维度,因此具有一定的局限性,并且如果正确的进行维度的划分,也需要相当丰富的经验.

桥接模式使用场景

  1. 需要提供平台独立性的应用程序时。 比如，不同数据库的 JDBC 驱动程序、硬盘驱动程序等。
  1. 需要在某种统一协议下增加更多组件时。 比如，在支付场景中，我们期望支持微信、支付宝、各大银行的支付组件等。这里的统一协议是收款、支付、扣款，而组件就是微信、支付宝等。
  1. 基于消息驱动的场景。 虽然消息的行为比较统一，主要包括发送、接收、处理和回执，但其实具体客户端的实现通常却各不相同，比如，手机短信、邮件消息、QQ 消息、微信消息等。
  1. 拆分复杂的类对象时。 当一个类中包含大量对象和方法时，既不方便阅读，也不方便修改。
  1. 希望从多个独立维度上扩展时。 比如，系统功能性和非功能性角度，业务或技术角度等。
设计模式 桥接模式 java
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