桥接模式 (Bridge Pattern)

桥接模式 (Bridge Pattern)

意图：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。

基础组件

• Abstraction (抽象部分)：定义高层控制逻辑
• RefinedAbstraction (扩充抽象)：扩展抽象部分接口
• Implementor (实现者接口)：定义底层实现接口
• ConcreteImplementor (具体实现者)：实现Implementor接口

继承/实现关系

Implementor <|-- ConcreteImplementor
Abstraction --> Implementor (组合关系)
Abstraction <|-- RefinedAbstraction

应用场景

• 需要避免抽象和实现之间的永久绑定
• 抽象和实现都需要通过子类化独立扩展
• 实现部分的改变不应影响客户端代码

C++ 实现（远程控制场景）

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>

/*
* 桥接模式
* 意图：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。
* 基础组件：
* - Abstraction (抽象部分)：定义高层控制逻辑
* - RefinedAbstraction (扩充抽象)：扩展抽象部分接口
* - Implementor (实现者接口)：定义底层实现接口
* - ConcreteImplementor (具体实现者)：实现Implementor接口
* 继承/实现关系：
* ConcreteImplementor 实现 Implementor 接口
* RefinedAbstraction 继承 Abstraction
* Implementor 接口由 Abstraction 持有（组合关系）
*/

// 实现者接口：设备
class Device {
public:
    virtual void turnOn() = 0;
    virtual void turnOff() = 0;
    virtual void setChannel(int channel) = 0;
    virtual ~Device() = default;
};

// 具体实现者：电视
class TV : public Device {
public:
    void turnOn() override { std::cout << "TV turned on\n"; }
    void turnOff() override { std::cout << "TV turned off\n"; }
    void setChannel(int channel) override {
        std::cout << "TV set to channel " << channel << "\n";
    }
};

// 具体实现者：收音机
class Radio : public Device {
public:
    void turnOn() override { std::cout << "Radio turned on\n"; }
    void turnOff() override { std::cout << "Radio turned off\n"; }
    void setChannel(int channel) override {
        std::cout << "Radio tuned to station " << channel << "\n";
    }
};

// 抽象部分：遥控器
class RemoteControl {
public:
    RemoteControl(std::unique_ptr<Device> device) : device_(std::move(device)) {}
    virtual void powerOn() { device_->turnOn(); }
    virtual void powerOff() { device_->turnOff(); }
    virtual void setChannel(int channel) { device_->setChannel(channel); }
    virtual ~RemoteControl() = default;

protected:
    // 桥接模式的核心，这个变量即为桥
    std::unique_ptr<Device> device_;
};

// 扩充抽象：高级遥控器
class AdvancedRemote : public RemoteControl {
public:
    // 继承基类所有构造函数
    using RemoteControl::RemoteControl;
    void mute() {
        device_->setChannel(0);
        std::cout << "Device muted\n";
    }
};

void BridgePattern()
{
	std::cout << std::string(13, '-') << " Bridge Pattern " << std::string(13, '-') << "\n";

	std::unique_ptr<RemoteControl> tvRemote = std::make_unique<RemoteControl>(std::make_unique<TV>());
    tvRemote->powerOn();
	tvRemote->setChannel(5);

	std::unique_ptr<AdvancedRemote> radioRemote = std::make_unique<AdvancedRemote>(std::make_unique<Radio>());
	radioRemote->powerOn();
	radioRemote->setChannel(101);
	radioRemote->mute();
}

组件对应关系

• Device → 实现者接口
• TV/Radio → 具体实现者
• RemoteControl → 抽象部分
• AdvancedRemote → 扩充抽象