设计模式桥接与装饰者1: 实现图形绘制及颜色选择的灵活方案

08桥接与装饰者1；08桥接与装饰者1设计模式桥接模式•模式动机• 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. 使用继承：通过继承，每个形状类都可以派生出不同颜色的子类，例如RedRectangle、RedCircle、GreenRectangle等。但是这种方案会导致类的爆炸性增长，当需要新增一种颜色的同时，还需要新增所有形状类与该颜色的组合类，给维护和扩展带来了困难。 2. 使用组合：将形状和颜色分离，形状类和颜色类作为两个独立的维度来进行设计。形状类负责定义形状的基本行为，颜色类负责定义颜色的基本行为，通过组合两者可以创建具有不同颜色的形状。这种方案解决了类的爆炸性增长问题，但是在扩展形状和颜色组合时，仍然存在问题。 为了解决上述问题，桥接模式应运而生。 •模式定义• 桥接模式是将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化。通过提供抽象的接口来分离实体类和行为类，使它们可以独立地变化，避免了继承关系的固定。 •模式结构• 1. 抽象部分（Abstraction）：定义抽象部分的接口，拥有一个指向实现部分的引用。 2. 扩展抽象部分（RefinedAbstraction）：扩展抽象部分的接口，实现一些特定的功能。 3. 实现部分（Implementor）：定义实现部分的接口。 4. 具体实现部分（ConcreteImplementor）：实现接口，并具体实现相应的功能。 •模式实现• 在桥接模式中，根据需求将抽象部分和实现部分设计成两个独立的维度，通过组合的方式关联起来。 以绘制不同形状和颜色的图形为例：首先，我们定义形状的抽象部分Shape，内部拥有一个实现部分Color的引用。然后，定义扩展抽象部分，如Rectangle、Circle等，继承Shape并实现自己的特定功能。接下来，实现部分Color定义具体的颜色，如Red、Green等。最后，具体实现部分ConcreteImplementor实现Color接口，提供相应的颜色实现。 通过这种方式，我们可以动态地将不同的形状和颜色组合在一起，实现了形状和颜色的解耦和灵活的扩展。 •模式优点• 1. 分离抽象和实现，提高了系统的灵活性和可扩展性。 2. 可以动态地组合不同的抽象部分和实现部分，实现更多的组合效果。 3. 符合开闭原则，对抽象和实现的扩展都是通过新增代码来实现的，不需要修改原有代码。 •模式缺点• 1. 增加了系统的复杂性，需要额外的设计与编码工作。 2. 对于细粒度的抽象和实现的分离，代码的管理和维护会变得更加困难。 •适用场景• 1. 当系统需要在多个维度上进行扩展时，使用桥接模式可以减少类的爆炸性增长。 2. 当系统需要独立变化的抽象和实现时，使用桥接模式可以解耦两者之间的关系。 •总结• 桥接模式可以将抽象部分和实现部分进行解耦，使系统更加灵活和可扩展。通过分离多个维度的变化，可以动态地组合不同的抽象部分和实现部分，实现更多的组合效果。虽然桥接模式会增加系统的复杂性，但在需要在多个维度上进行扩展和独立变化时，是一种很好的设计模式选择。