一、桥接模式概念

网上对桥接模式的解释有两种。

第一种理解方式是将抽象和实现解耦，让它们可以独立变化。

 

说具体一点就是将抽象和实现完全分开，“抽象”指的并非“抽象类”或“接口”，而是被抽象出来的一套“类库”，它只包含骨架代码负责流程控制和调度，真正的业务逻辑需要委派给定义中的“实现”来完成。而定义中的“实现”也并非“接口的实现类”，而是一套独立的“类库”。“抽象”和“实现”独立开发，通过对象之间的组合关系组装在一起。

 

另一种理解方式是当一个类存在两个（或多个）独立变化的维度，我们通过组合的方式，让这两个（或多个）维度可以独立进行扩展，而不是将多个维度包含在一个类中，导致继承的子类指数级增长。

 

举个例子，有一个画笔类，它有两个维度的概念：颜色和种类。颜色有：红色、黑色、白色、黄色；种类有：蜡笔、毛笔、铅笔。通过继承的方式来实现这个需求，需要写3*4=12个子类。但如果将颜色作为一个维度的类，将种类作为一个维度的类，只需要实现3+4=7个类，然后通过将这些类组合起来，实现最终的画笔类。

 

接下来我们看看桥接模式包含的角色以及类图。

 

 

抽象化（Abstraction）角色：抽象化角色是个抽象类，提供高层控制逻辑，依赖于一个实现化对象的引用来完成底层实际工作。

扩展抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的实现。

实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。

具体实现化（Concrete Implementor）角色：实现化角色接口的具体实现。

客户端（Client）：仅关心如何与抽象部分合作。但是，客户端需要将抽象对象与一个实现对象连接起来。

一般来说，抽象化角色用来承载主维度，实现化角色用来承载其他维度。就像上面我提到的画笔类的例子，种类这个维度就可以作为抽象化角色，衍化出蜡笔类、毛笔类、铅笔类这3个扩展抽象化类；而颜色这个维度可以作为实现化角色，衍化出红色类、黑色类、白色类、黄色类这4个具体实现类；如果再多扩展一个维度：品牌，那么就可以再定义一个品牌维度的实现化角色类。

然后在每个扩展抽象化类（“种类”类）中引用 颜色类 和 品牌类 的方法。

 

 

二、桥接模式的适用场景

当一个对象有多个变化因素的时候，需要将不同维度的具体实现分离，避免继承带来的组合爆炸。如手机品牌有2种变化因素，一个是品牌，一个是功能。

当控制流程和具体实现需要分开来独立的变化时，可以使用桥接模式。

下面我们来看一个例子，有一个 API 接口监控告警 系统。告警支持多种通知渠道，包括：邮件、短信、微信、自动语音电话。通知的紧急程度有多种类型，包括：SEVERE（严重）、URGENCY（紧急）、NORMAL（普通）、TRIVIAL（无关紧要）。不同的紧急程度对应不同的通知渠道。比如，SERVE（严重）级别的消息会通过“自动语音电话”告知相关人员。

最简单的实现方式如下：

<?php

class NotificationEmergencyLevel {
    const SEVERE = 1;
    const URGENCY = 2;
    const NORMAL = 3;
    const TRIVIAL = 4;
  }
  
  class Notification {
    private $emailAddresses = [];
    private $telephones = [];
    private $wechatIds = [];
  
    public function setEmailAddress($emailAddress) {
      $this->emailAddresses = $emailAddress;
    }
  
    public function setTelephones($telephones) {
      $this->telephones = $telephones;
    }
  
    public function setWechatIds($wechatIds) {
      $this->wechatIds = $wechatIds;
    }
  
    public function notify($level, $message) {
      if ($level == (NotificationEmergencyLevel::SEVERE)) {
        //...自动语音电话
      } else if ($level == NotificationEmergencyLevel::URGENCY) {
        //...发微信
      } else if ($level == NotificationEmergencyLevel::NORMAL) {
        //...发邮件
      } else if ($level == NotificationEmergencyLevel::TRIVIAL) {
        //...发邮件
      }
    }
  }

在这个例子中，变化因素有通知方式和告警级别两个维度，通知方式取决于告警级别。我们可以使用桥接模式对其进行优化，以Notification作为抽象化角色承载告警级别这一维度，以新类MessageSender作为实现化角色承载通知方式这一维度，再将其组合。

<?php

class NotificationEmergencyLevel {
    const SEVERE = 1;
    const URGENCY = 2;
    const NORMAL = 3;
    const TRIVIAL = 4;
  }
  
  abstract class Notification {
      protected $messageSender;

      public function __construct(MessageSender $messageSender)
      {
          $this->messageSender = $messageSender;
      }

      abstract public function notify($message);
  }

  class SevereNotification extends Notification { 
      public function __construct(MessageSender $msgSender) { 
          parent::__construct($msgSender); 
        } 

        public function notify($message) { 
            // ...体现告警等级差异的代码
            $this->messageSender->send($message); 
        }
    }

    class UrgencyNotification extends Notification {  
        // 与SevereNotification代码结构类似，所以省略...
    }
    class NormalNotification extends Notification {  
        // 与SevereNotification代码结构类似，所以省略...
    }
    class TrivialNotification extends Notification {  
        // 与SevereNotification代码结构类似，所以省略...
    }

  interface MessageSender{
      public function send($message);
  }

  class TelephoneMsgSender implements MessageSender{
      private $telephones = [];

      public function setTelephones($telephones) {
        $this->telephones = $telephones;
      }

      public function send($message){
          // ...具体实现
      }
  }

  class EmailMsgSender implements MessageSender{
    // 与TelephoneMsgSender代码结构类似，所以省略...
  }

  class WechatMsgSender implements MessageSender { 
      // 与TelephoneMsgSender代码结构类似，所以省略...
  }

这样一来因告警级别而异的具体实现可以在Notification的子类完成，因通知方式而异的具体实现可以在MessageSender类完成。

 

 

三、桥接模式优缺点

优点

1、分离抽象接口及其实现部分。

2、桥接模式通过组合替代继承的方式，避免随着维度增多导致继承的子类数量过多。

3、桥接模式提高了系统的可扩充性，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。

 

缺点

1、桥接模式的引入会增加系统的理解成本与设计难度。要求正确识别出系统中两个（多个）独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性。