结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构。它分为类结构型模式和对象结构型模式，前者采用继承机制来组织接口和类，后者釆用组合或聚合来组合对象。
由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低，满足“合成复用原则”，所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。
结构型模式分为以下 7 种：
- 代理模式
- 适配器模式
- 装饰者模式
- 桥接模式
- 外观模式
- 组合模式
- 享元模式
8.1 桥接模式
8.1.1 概述
现在有一个需求，需要创建不同的图形，并且每个图形都有可能会有不同的颜色。我们可以利用继承的方式来设计类的关系：
我们可以发现有很多的类，假如我们再增加一个形状或再增加一种颜色，就需要创建更多的类。
试想，在一个有多种可能会变化的维度的系统中，用继承方式会造成类爆炸，扩展起来不灵活。每次在一个维度上新增一个具体实现都要增加多个子类。为了更加灵活的设计系统，我们此时可以考虑使用桥接模式。
定义：
将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
8.1.2 结构
桥接（Bridge）模式包含以下主要角色：
- 抽象化（Abstraction）角色 ：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
- 扩展抽象化（Refined Abstraction）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，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。
8.1.3 案例
【例】视频播放器
需要开发一个跨平台视频播放器，可以在不同操作系统平台（如Windows、Mac、Linux等）上播放多种格式的视频文件，常见的视频格式包括RMVB、AVI、WMV等。该播放器包含了两个维度，适合使用桥接模式。
类图如下：
代码如下：
//视频文件
public interface VideoFile {
void decode(String fileName);
}
//avi文件
public class AVIFile implements VideoFile {
public void decode(String fileName) {
System.out.println("avi视频文件："+ fileName);
}
}
//rmvb文件
public class REVBBFile implements VideoFile {
public void decode(String fileName) {
System.out.println("rmvb文件：" + fileName);
}
}
//操作系统版本
public abstract class OperatingSystemVersion {
protected VideoFile videoFile;
public OperatingSystemVersion(VideoFile videoFile) {
this.videoFile = videoFile;
}
public abstract void play(String fileName);
}
//Windows版本
public class Windows extends OperatingSystem {
public Windows(VideoFile videoFile) {
super(videoFile);
}
public void play(String fileName) {
videoFile.decode(fileName);
}
}
//mac版本
public class Mac extends OperatingSystemVersion {
public Mac(VideoFile videoFile) {
super(videoFile);
}
public void play(String fileName) {
videoFile.decode(fileName);
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
OperatingSystem os = new Windows(new AVIFile());
os.play("战狼3");
}
}好处：
- 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。
如：如果现在还有一种视频文件类型wmv，我们只需要再定义一个类实现VideoFile接口即可，其他类不需要发生变化。 - 实现细节对客户透明
8.1.4 使用场景
- 当一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展时。
- 当一个系统不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加时。
- 当一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性时。避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。
9.1 外观模式
9.1.1 概述
有些人可能炒过股票，但其实大部分人都不太懂，这种没有足够了解证券知识的情况下做股票是很容易亏钱的，刚开始炒股肯定都会想，如果有个懂行的帮帮手就好，其实基金就是个好帮手，支付宝里就有许多的基金，它将投资者分散的资金集中起来，交由专业的经理人进行管理，投资于股票、债券、外汇等领域，而基金投资的收益归持有者所有，管理机构收取一定比例的托管管理费用。
定义：
又名门面模式，是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高了程序的可维护性。
外观（Facade）模式是“迪米特法则”的典型应用
9.1.2 结构
外观（Facade）模式包含以下主要角色：
- 外观（Facade）角色：为多个子系统对外提供一个共同的接口。
- 子系统（Sub System）角色：实现系统的部分功能，客户可以通过外观角色访问它。
9.1.3 案例
【例】智能家电控制
小明的爷爷已经60岁了，一个人在家生活：每次都需要打开灯、打开电视、打开空调；睡觉时关闭灯、关闭电视、关闭空调；操作起来都比较麻烦。所以小明给爷爷买了智能音箱，可以通过语音直接控制这些智能家电的开启和关闭。类图如下：
代码如下：
//灯类
public class Light {
public void on() {
System.out.println("打开了灯....");
}
public void off() {
System.out.println("关闭了灯....");
}
}
//电视类
public class TV {
public void on() {
System.out.println("打开了电视....");
}
public void off() {
System.out.println("关闭了电视....");
}
}
//控制类
public class AirCondition {
public void on() {
System.out.println("打开了空调....");
}
public void off() {
System.out.println("关闭了空调....");
}
}
//智能音箱
public class SmartAppliancesFacade {
private Light light;
private TV tv;
private AirCondition airCondition;
public SmartAppliancesFacade() {
light = new Light();
tv = new TV();
airCondition = new AirCondition();
}
public void say(String message) {
if(message.contains("打开")) {
on();
} else if(message.contains("关闭")) {
off();
} else {
System.out.println("我还听不懂你说的！！！");
}
}
//起床后一键开电器
private void on() {
System.out.println("起床了");
light.on();
tv.on();
airCondition.on();
}
//睡觉一键关电器
private void off() {
System.out.println("睡觉了");
light.off();
tv.off();
airCondition.off();
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//创建外观对象
SmartAppliancesFacade facade = new SmartAppliancesFacade();
//客户端直接与外观对象进行交互
facade.say("打开家电");
facade.say("关闭家电");
}
}好处：
- 降低了子系统与客户端之间的耦合度，使得子系统的变化不会影响调用它的客户类。
- 对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数目，并使得子系统使用起来更加容易。
缺点：
- 不符合开闭原则，修改很麻烦
9.1.4 使用场景
- 对分层结构系统构建时，使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
- 当一个复杂系统的子系统很多时，外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
- 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时，引入外观模式可将它们分离，从而提高子系统的独立性和可移植性。
9.1.5 源码解析
使用tomcat作为web容器时，接收浏览器发送过来的请求，tomcat会将请求信息封装成ServletRequest对象，如下图①处对象。但是大家想想ServletRequest是一个接口，它还有一个子接口HttpServletRequest，而我们知道该request对象肯定是一个HttpServletRequest对象的子实现类对象，到底是哪个类的对象呢？可以通过输出request对象，我们就会发现是一个名为RequestFacade的类的对象。
RequestFacade类就使用了外观模式。先看结构图：
为什么在此处使用外观模式呢？
定义 RequestFacade 类，分别实现 ServletRequest ，同时定义私有成员变量 Request ，并且方法的实现调用 Request 的实现。然后，将 RequestFacade上转为 ServletRequest 传给 servlet 的 service 方法，这样即使在 servlet 中被下转为 RequestFacade ，也不能访问私有成员变量对象中的方法。既用了 Request ，又能防止其中方法被不合理的访问。
