【一分钟学C++】桥接模式

最新推荐文章于 2025-12-31 19:32:08 发布

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#c++ #桥接模式

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竹杖芒鞋轻胜马,谁怕?一蓑烟雨任平生~
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文章目录

继承的问题
线程调度设计
示例代码
总结

继承的问题

继承是 C++ 面向对象很重要的特点之一，但是如果通过继承抽象类去实现提供不同能力的具体类，这会在编译期间绑定抽象类和具体类，使得抽象类和具体类无法独立的扩展和组合。

线程调度设计

上面的描述很抽象，先具体看看桥接模式是如何在线程调度类的设计中工作的。首先用继承的思想，设计如下：
在这里插入图片描述
线程调度策略有抢占式调度和时间片式调度，存在 windows 和 unix 操作系统，通过继承的方式，不算基类，最后会需要四个具体类。如果需要扩展一个操作系统，比如现在要添加 JAVA 虚拟机的实现，那么继承关系会变成下面这样:
在这里插入图片描述
如果有更多的操作系统类型和更多的线程调度策略，通过继承的方式，类的数量就会急剧扩大，导致可维护性很差。下面通过桥接模式来对线程调度进行设计，关系图入下：

这里主要的区别在于，调度策略和操作系统类型不再通过继承的方式绑定在一起（继承实际上是一种很强的耦合绑定），而是通过组合的方式。这里的组合是指，ThreadScheduler 会持有一个 ThreadScheduler_Implementation 的指针，这样调度策略和操作类型就能在运行时自由组合，两者之间的耦合度要远远小于继承的场景，同时对操作系统类型扩展，仅仅需要增加扩展的操作系统类，对调度策略进行增加，仅仅需要扩展 ThreadScheduler_Implementation 中的接口，扩展性更好。

示例代码

class ThreadScheduler
{
    ThreadScheduler(ThreadScheduler_Implementation *pImpl)
    : m_impl(pImpl)
    {
    }
    ...
    virtual void schedule();
    ...

protected:
    ThreadScheduler_Implementation *m_impl;
};

class PreemptiveScheduler
{
    ...
    virtual void schedule()
    {
        m_impl->doPreemptive();
    }
    ...
};

class TimeSlicedScheduler
{
    ...
    virtual void schedule()
    {
        m_impl->doTimeSLiced();
    }
    ...
};

class ThreadScheduler_Implementation
{
    ...
    virtual void doPreemptive();
    virtual void doTimeSLiced();
    ...
};

class Unix_Scheduler : ThreadScheduler_Implementation
{
    ...
    void doPreemptive();
    void doTimeSLiced();
    ...
};

class Windows_Scheduler : ThreadScheduler_Implementation
{
    ...
    void doPreemptive();
    void doTimeSLiced();
    ...
};

class JVM_Scheduler : ThreadScheduler_Implementation
{
    ...
    void doPreemptive();
    void doTimeSLiced();
    ...
};

int main()
{
    ThreadScheduler_Implementation *pUnixImpl = new Unix_Scheduler();
    ThreadScheduler *pUnixPreemptiveScheduler = new PreemptiveScheduler(pUnixImpl);
    pUnixPreemptiveScheduler->schedule();

    ThreadScheduler_Implementation *pWindowsImpl = new Windows_Scheduler();
    ThreadScheduler *pWindowsTimeSlicedScheduler = new TimeSlicedScheduler(pWindowsImpl);
    pWindowsTimeSlicedScheduler->schedule();
}