桥模式(Bridge)
一、 桥模式(Bridge)
1. 模式动机
由于某些类型的固有的实现逻辑,使得它们具有两个变化的维度,乃至多个纬度的变化。
如何应对这“多维度的变化”?如何利用面向对象技术来使得类型可以轻松地沿着两个乃至多个方向变化,而不引入额外的复杂度?
2. 模式定义
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。
3. 要点总结
(1)Bridge模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系,使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自纬度的变化,即“子类化”它们。
(2)Bridge模式有时候类似于多继承方案,但是多继承方案往往违背单一职责原则(即一个类只有一个变化的原因),复用性比较差。Bridge模式是比多继承方案更好的解决方法。
(3)Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度",有时一个类也有多于的变化维度,这时可以使用Bridge的扩展模式。
三、实现
代码
以实现一个发送器为例,并对比重构前后代码。该发送器具有登录、发送字符串、发送图片功能,且可以在不同平台下(PC&Mobile)绘制形状、写文本、登录连接,播放声音(指定业务功能使用,如仅在Perfect版本中使用)。
重构前
未使用桥模式时,如下图结构,存在结构不行(不良使用继承)的缺点,其类的总数的暴增(很多重复的代码)。

/**
* 未使用桥模式
* 缺点:类的数量暴增
*/
class Messager{
public:
virtual void Login(string username, string password) = 0;
virtual void SendMessage(string message) = 0;
virtual void SendPicture(Image img) = 0;
virtual void PlaySound() = 0;
virtual void DrawShape() = 0;
virtual void WriteText() = 0;
virtual void Connect() = 0;
virtual ~Messager(){}
};
// 平台实现
class PCMessagerBase : public Messager{
public:
virtual void PlaySound() { //*** }
virtual void DrawShape() { //*** }
virtual void WriteText() { //*** }
virtual void Connect() { //*** }
};
class MobileMessagerBase : public Messager{
public:
virtual void PlaySound() { //*** }
virtual void DrawShape() { //*** }
virtual void WriteText() { //*** }
virtual void Connect() { //*** }
};
// 业务抽象
class PCMessagerLite : public PCMessagerBase{
public:
virtual void Login(string username, string password){
PCMessagerBase::Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
PCMessagerBase::WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
PCMessagerBase::DrawShape();
//......
}
};
class PCMessagerPerfect : public PCMessagerBase{
public:
virtual void Login(string username, string password){
PCMessagerBase::PlaySound();
//******
PCMessagerBase::Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
PCMessagerBase::PlaySound();
//******
PCMessagerBase::WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
PCMessagerBase::DrawShape();
//......
}
};
class MobileMessagerLite : public MobileMessagerBase{
public:
virtual void Login(string username, string password){
MobileMessagerBase::Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
MobileMessagerBase::WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
MobileMessagerBase::DrawShape();
//......
}
};
class MobileMessagerPerfect : public MobileMessagerBase{
public:
virtual void Login(string username, string password){
MobileMessagerBase::PlaySound();
//******
MobileMessagerBase::Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
MobileMessagerBase::PlaySound();
//******
MobileMessagerBase::WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
MobileMessagerBase::DrawShape();
//......
}
};
void onProcess{
Messager* meg = new MobileMessaferPerfect(); //编译时装配
}
桥模式类图
下面是使用了桥模式的类图及其对应重构后代码中的类。

重构后
/**
* 使用桥模式
*/
class Messager{
public:
virtual void Login(string username, string password) = 0;
virtual void SendMessage(string message) = 0;
virtual void SendPicture(Image img) = 0;
virtual ~Messager(){}
};
class MessagerImp{
public:
virtual void PlaySound() = 0;
virtual void DrawShape() = 0;
virtual void WriteText() = 0;
virtual void Connect() = 0;
virtual ~MessagerImp(){}
};
// 平台实现
class PCMessagerImp : public MessagerImp{
public:
virtual void PlaySound() { //*** }
virtual void DrawShape() { //*** }
virtual void WriteText() { //*** }
virtual void Connect() { //*** }
};
class MobileMessagerImp : public MessagerImp{
public:
virtual void PlaySound() { //*** }
virtual void DrawShape() { //*** }
virtual void WriteText() { //*** }
virtual void Connect() { //*** }
};
// 业务抽象
class PCMessagerLite : public Messager{
MessagerImp* messagerImp;
public:
virtual void Login(string username, string password){
messagerImp->Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
messagerImp->WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
messagerImp->DrawShape();
//......
}
};
class MessagerLite : public Messager{
MessagerImp *messagerImp;
public:
virtual void Login(string username, string password){
messagerImp->Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
messagerImp->WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
messagerImp->DrawShape();
//......
}
};
class MessagerPerfect{
MessagerImp* messagerImp;
public:
virtual void Login(string username, string password){
messagerImp->PlaySound();
//******
messagerImp->Connect();
//......
}
virtual void SendMessage(string message){
messagerImp->PlaySound();
//******
messagerImp->WriteText();
//......
}
virtual void SendPicture(Image img){
messagerImp->PlaySound();
//******
messagerImp->DrawShape();
//......
}
};
void onProgress(){
//运行时装配
//PCImp
MessagerImp* mPcImp = new PCMessagerImp ();
Messager *mPcLite = new MessagerLite(mPcImp);
Messager *mPcPerfect = new MessagerPerfect(mPcImp);
//MobileImp
MessagerImp* mMobileImp = new MobileMessagerImp ();
Messager *mMobileLite = new MessagerLite(mMobileImp);
Messager *mMobilePerfect = new MessagerPerfect(mMobileImp);
}