设计模式系列（六）——桥接模式

序

桥接模式是一种结构性设计模式，它将抽象与实现相分离，使得他们都可以独立的变化

动机和结构

作为传统的面向对象编程，当一个抽象接口可能有多个实现时，最简单的做法是声明一个接口基类，然后子类实现接口。但这样在一些场景下会有明显的缺点。试想这样一种场景。在一个用户界面工具箱中，一个可移植的窗口抽象部分的实现。在这个场景中，简单的继承方式的缺点如下：

• 扩展Window抽象使之适用于不同种类的窗口或新的系统平台很不方便。假设 Window 接口需要一个子类接口 IconWindow，而这两个接口都需要支持两个平台。那么类结构就会出现下图所示的情况，如果需要再支持另外一个平台，结构就更加臃肿。
  
• 继承机制使得客户代码与平台相关。用户必须去实例化一个具体的Window类，而这个类肯定有其特有的实现部分。这使得客户可能会去依赖这些特有的部分，导致代码难以移植。

桥接模式正是为解决上述的问题而出现的。桥接模式将 Window 抽象和它的实现部分分别放在独立的类层次结构中。其中一个类层次结构针对窗口接口（Window），另外一个独立的类层次结构针对平台相关的窗口实现部分（WindowImp）。对Window子类的所有操作都是用 WindowImp接口中的抽象操作实现的。

使用时机

• 不希望在抽象和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系。
• 类的抽象以及它的实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充。
• 对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响,即客户的代码不必重新编译。
• (C++)你想对客户完全隐藏抽象的实现部分。在 C++中,类的表示在类接口中是可见的。
• 如动机中的类图所示，有许多类要生成。这样一种类层次结构说明你必须将一个对象分解成两个部分。
• 你想在多个对象间共享实现(可能使用引用计数),但同时要求客户并不知道这一点。

工作方法

组件

• Abstraction (Window): 定义抽象类的接口。维护一个指向Implementor类型对象的指针。
• RefinedAbstraction (IconWindow): 扩充由Abstraction定义的接口。
• Implementor (WindowImp): 定义实现类的接口,该接口不一定要与 Abstraction的接口完全一致;事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲, Implementor接口仅提供基本操作,而 Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
• ConcreteImplementor(XwindowImp, PMWindowImp): 实现Implementor接口并定义它的具体实现。

协作

Abstraction将client的请求转发给它的Implementor对象。

优缺点

优点

• 分离接口及其实现部分, 将Abstraction与Implementor分离有助于降低对实现部分编译时刻的依赖性。另外,接口与实现分离有助于分层,从而产生更好的结构化系统
• 提高可扩充性, 可以独立地对Abstraction和Implementor层次结构进行扩充
• 实现细节对客户透明

缺点

• 暂无

实现要点

• 仅有一个Implementor，有必要创建一个抽象的 Implementor类。
• 创建正确的Implementor对象的方法。
  
  • 在Abstraction的构造函数中决定。这需要Abstraction知道所有的 ConcreteImplementor。链表的实现可以用于较小的collection类,而hash表则可用于较大的collection类。
  • 首先选择一个缺省的实现,然后根据需要改变这个实现
  • 代理给另一个对象,由它一次决定。