设计模式
🐳 我就是我🐳 2022-01-15 21:59:42 2022-01-15 82 0
Bridge桥模式也属于”的单一职责“模式中的典型模式。
问题描述：我们绘制图形时，图形可以有不同形状以及不同颜色，比如圆形可以是红的，绿的，方形可以是红的绿的，如果用代码来描绘这些类，会有如下:1 class Shape{ 2 }; 3 class Rectangle : public Shape{ 4 }; 5 class Circle : public Shape{ 6 }; 7 class Color{ 8 }; 9 class Red : public Color{10 };11 class Blue : public Color{12 };13 class RedRectangle : public Red{14 };15 class BlueRectangle : public Blue{16 };每增加一种图形或者颜色，新增的类就会成倍得增长。而且CRedRectangle继承于颜色，似乎也不太合理，CRedRectangle和
CRed
之间不是一种is-a的关系。下面通过桥模式改善它？定义
将抽象部分(业务功能)与实现部分(平台实现)分离，使它们都可以独立地变化。 ——《设计模式》GoF
简单的说就是抽象对外提供的接口，对外隐瞒实现部分，在抽象中引用实现部分，从而实现抽象对实现部分的调用，而抽象中引用的实现部分可以在今后的开发中，切换为别的实现部分。
动机
- 解决继承带来的问题对象的继承关系是在编译时就定义好的，无法在运行时改变从父类继承的实现。父类实现中的任何变化都必然会导致子类发生变化。比如上面的代码，Red类是Color抽象类的具体实现，RedRectangle从Red类中继承了红色属性，就和颜色的实现绑定在了一起，RedRectangle的颜色实现就难以修改或扩展。通过桥接模式把依赖具体实现，提升为依赖抽象，来完成对象和变化因素之间的低耦合，提高系统的可维护性和扩展性。桥接模式的主要目的是将一个对象的变化与其它变化隔离开，让彼此之间的耦合度最低。
- 合成/聚合复用原则聚合表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成则是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。
组合
：通常使用普通成员变量 ，如果类自己处理对象分配/释放，则可以使用指针成员 ，负责零件的创建/销毁
聚合
：通常使用指向或引用成员，部件在于聚合类范围之外创建，不负责创建/销毁零件
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：方案一：为每一种形状都提供一套颜色版本
方案二：根据实际需要对形状和颜色进行组合
明显方案二采用聚合的方式可以减少很多类的数量。
UML类图
Abstraction类定义了抽象类的接口，并且维护一个指向Implementor实现类的指针；
RefineAbstraction类扩充了Abstraction类的接口；
Implementor类定义了实现类的接口，这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致；实际上，这两个接口可以完全不同；
ConcreteImplementor类实现了Implementor定义的接口。
代码实现
1 #include <iostream> 2 3 using namespace std; 4 5 //具体实现的抽象 6 class Implementor { 7 public: 8 virtual void operatonImpl() = 0; 9 };10 11 //具体实现12 class ConcreteImplementor : public Implementor {13 public:14 void oerationImpl() { cout << "OperationImpl" << endl; }15 };16 17 class Abstruction {18 public:19 Abstruction(Implementor* pImpl) : m_pImpl(pImpl) {}20 virtual void operation() = 0;21 22 protected:23 Implementor* m_pImpl;24 };25 26 //重新定义抽象27 class RedfinedAbstraction : public Abstruction {28 public:29 RedfineAbstraction(Implementor* pImpl) : Abstruction(pImpl) {}30 void operation() { m_pImpl->operatonImpl(); }31 };32 33 int main() {34 Implementor* pImplObj = new ConcreteImplementor();35 Abstruction* pAbsObj = new RedfineAbstraction(pImplObj);36 pAbsObj->operation();37 delete pImplObj;38 pImplObj = nullptr;39 delete pAbsObj;40 pAbsObj = nullptr;41 return 0;42 }使用桥模式重新实现形状与颜色的代码：
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 4 using namespace std; 5 6 class Color { 7 public: 8 virtual string name() = 0; 9 10 protected:11 string mName;12 };13 14 class Green : public Color {15 public:16 Green() { mName = "Green"; }17 virtual ~Green() {}18 virtual string name() { return mName; }19 };20 21 class Red : public Color {22 public:23 Red() { mName = "Red"; }24 virtual ~Red() {}25 virtual string name() { return mName; }26 };27 28 class Shape {29 public:30 Shape(Color* color) : mColor(color) {}31 virtual void myShape() = 0;32 33 protected:34 Color* mColor;35 };36 37 class Rectangle : public Shape {38 public:39 Rectangle(Color* color) : Shape(color) {}40 virtual void myShape() {41 cout << "Rectangle has a " << mColor->name() << " color\n";42 }43 };44 45 class Circle : public Shape {46 public:47 Circle(Color* color) : Shape(color) {}48 virtual void myShape() {49 cout << "Circle has a " << mColor->name() << " color\n";50 }51 };52 53 int main() {54 Color* red = new Red();55 Color* green = new Green();56 57 Shape* rectangle = new Rectangle(red);58 rectangle->myShape();59 Shape* circle = new Circle(green);60 circle->myShape();61 62 return 0;63 }
桥模式的优点
分离抽象接口及其实现的部分
- 桥接模式有点类似于多继承，但是多继承违背了类的单一职责原则(一个类只有一个变化的原因)，复用性差，且多继承结构中类的个数庞大，桥接模式是比多继承方案更好的解决方案。
- 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，都不需要修改原系统。
- 实现细节对客户透明，可以对用户隐藏实现细节。
桥模式的缺点
- 桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计与编程。
- 桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围有局限性。
参考：
桥接模式（c++实现）
C++设计模式——桥接模式