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:

  1. 为每一种形状都提供一套各种颜色的版本。
  2. 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。

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