橋接模式（Bridge Pattern） 是一種結構型設計模式，旨在通過將抽象部分和實現部分分離，使得兩者可以獨立變化。橋接模式可以避免在多重繼承結構中創建大量的子類，從而使得系統更加靈活且易于擴展。

橋接模式的核心思想

橋接模式將對象的抽象部分（抽象類）和具體實現部分（實現類）分離開來，使得它們可以獨立變化，從而避免了大量的繼承關系。通過這種方式，可以通過組合（而非繼承）來改變類的行為。

橋接模式的組成部分

1. 抽象類（Abstraction）：定義了高層接口，包含一個對實現接口的引用。
2. 擴展抽象類（RefinedAbstraction）：繼承抽象類，通常會增加一些額外的功能。
3. 實現接口（Implementor）：定義了實現類的接口，但不提供具體實現。
4. 具體實現類（ConcreteImplementor）：提供實現接口的具體實現。

橋接模式的使用場景

• 當你不希望在類的抽象層和實現層之間產生大量的子類時。
• 當你希望在不修改抽象部分和實現部分的情況下，改變兩者的實現時。
• 當一個類存在多個變化維度，而這兩個維度獨立變化時。

橋接模式的示例（Java代碼）

假設我們要開發一個圖形繪制的系統，支持不同形狀（如圓形、矩形）和不同顏色（如紅色、藍色）來繪制。

1. 定義實現接口 Color

// 實現接口：顏色接口
interface Color {
    void fillColor();
}

2. 實現 Color 接口的具體類

// 具體實現類：紅色
class RedColor implements Color {
    @Override
    public void fillColor() {
        System.out.println("填充紅色");
    }
}

// 具體實現類：藍色
class BlueColor implements Color {
    @Override
    public void fillColor() {
        System.out.println("填充藍色");
    }
}

3. 定義抽象類 Shape

// 抽象類：形狀類
abstract class Shape {
    // 持有一個顏色對象
    protected Color color;

    // 構造函數注入顏色實現類
    public Shape(Color color) {
        this.color = color;
    }

    // 抽象方法：繪制圖形
    public abstract void draw();
}

4. 擴展抽象類 Shape，定義具體形狀類

// 具體類：圓形
class Circle extends Shape {
    public Circle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("繪制圓形，");
        color.fillColor();
    }
}

// 具體類：矩形
class Rectangle extends Shape {
    public Rectangle(Color color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("繪制矩形，");
        color.fillColor();
    }
}

5. 客戶端代碼

public class BridgePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建顏色對象
        Color red = new RedColor();
        Color blue = new BlueColor();

        // 創建不同顏色的形狀
        Shape circle = new Circle(red);
        Shape rectangle = new Rectangle(blue);

        // 繪制圖形
        circle.draw();  // 繪制圓形，填充紅色
        rectangle.draw();  // 繪制矩形，填充藍色
    }
}

橋接模式的解釋

1. 抽象類 Shape 和 實現接口 Color 之間沒有直接的繼承關系，而是通過組合的方式持有 Color 的引用。這樣，Shape 和 Color 就能夠獨立變化。例如，你可以增加更多的 Shape 類型（如三角形、橢圓等）或者增加更多的 Color 類型（如綠色、黃色等），而不需要修改現有的類。

2. Circle 和 Rectangle 類是對 Shape 的具體實現，它們通過構造方法接受不同的顏色實現類（例如紅色或藍色）。Shape 通過調用 color.fillColor() 來實現與顏色相關的操作。

3. 客戶端（BridgePatternExample）通過組合的方式創建了不同的形狀和顏色對象，并調用 draw() 方法來繪制不同顏色的圖形。

優點

1. 減少了類的數量：通過橋接模式，可以避免多重繼承導致的類爆炸問題。例如，如果沒有橋接模式，每增加一個形狀和顏色的組合，就需要一個新的類。
2. 擴展性強：可以在不改變現有代碼的情況下，添加新的形狀和顏色。由于它們是通過接口和實現分離的，所以新類型可以獨立增加。
3. 靈活性高：通過組合而不是繼承來實現類的功能擴展，可以靈活地改變每個類的行為。

缺點

1. 增加了系統的復雜性：橋接模式使得類的設計更加靈活，但也增加了系統的復雜性，尤其是當實現和抽象部分之間的關系比較復雜時。

總結

橋接模式將抽象和實現分離，使得它們可以獨立變化。通過組合而非繼承來擴展類的功能，從而降低了類之間的耦合度，提高了系統的靈活性和可擴展性。在需要獨立變化的多個維度（例如形狀和顏色）時，橋接模式非常有效。