C#桥接【Bridge】设计模式

在现实生活中，某些类具有两个或多个维度的变化，如图形既可按形状分，又可按颜色分。如何设计类似于 Photoshop 这样的软件，能画不同形状和不同颜色的图形呢？如果用继承方式，m 种形状和 n 种颜色的图形就有 m×n 种，不但对应的子类很多，而且扩展困难。

当然，这样的例子还有很多，如不同颜色和字体的文字、不同品牌和功率的汽车、不同性别和职业的男女、支持不同平台和不同文件格式的媒体播放器等。如果用桥接模式就能很好地解决这些问题。

桥接模式的定义与特点

桥接（Bridge）模式的定义如下：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。

通过上面的讲解，我们能很好的感觉到桥接模式遵循了里氏替换原则和依赖倒置原则，最终实现了开闭原则，对修改关闭，对扩展开放。这里将桥接模式的优缺点总结如下。

接口参数成为扩展抽象类的构造函数的参数，对具体实现的父类（或父级接口）对象的引用，而不是使用继承。

桥接（Bridge）模式的优点：

• 抽象与实现分离，扩展能力强
• 符合开闭原则
• 符合合成复用原则
• 其实现细节对客户透明

桥接（Bridge）模式的缺点：

由于聚合关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象化进行设计与编程，能正确地识别出系统中两个独立变化的维度，这增加了系统的理解与设计难度。

桥接模式的结构与实现

可以将抽象化部分与实现化部分分开，取消二者的继承关系，改用组合关系。

1. 模式的结构

桥接（Bridge）模式包含以下主要角色。

1. 抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
2. 扩展抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
3. 实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。
4. 具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化角色接口的具体实现。

C#桥接模式的示例控制台代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace BridgePatternDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            /*
             *桥接【Bridge】模式
             *桥接（Bridge）模式的定义如下：将抽象与实现分离，使它们可以独立变化。
             *它是用组合关系代替继承关系来实现，从而降低了抽象和实现这两个可变维度的耦合度。
             *抽象与实现分离，扩展能力强，符合开闭原则,符合合成复用原则,其实现细节对客户透明
             *缺点是：由于聚合关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象化进行设计与编程，能正确地识别出系统中两个独立变化的维度，这增加了系统的理解与设计难度。
            
             * 桥接（Bridge）模式包含以下主要角色。
             * 1.抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
             * 2.扩展抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
             * 3.实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。
             * 4.具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化角色接口的具体实现。
            */
            Implementor imple = new ConcreteImplementorA();
            Abstraction abs = new RefinedAbstraction(imple);
            abs.Operation();

            imple = new ConcreteImplementorB();
            abs = new RefinedAbstraction(imple);
            abs.Operation();
            Console.ReadLine();
        }
    }

    /// 

    /// 实现化角色
    /// 
    interface Implementor
    {
        /// 

        /// 操作实现方法
        /// 
        void OperationImpl();
    }

    /// 

    /// 具体实现化角色A
    /// 
    class ConcreteImplementorA : Implementor
    {
        public void OperationImpl()
        {
            Console.WriteLine("具体实现化A(Concrete Implementor)角色被访问");
        }
    }

    /// 

    /// 具体实现化角色B
    /// 
    class ConcreteImplementorB : Implementor
    {
        public void OperationImpl()
        {
            Console.WriteLine("具体实现化B(Concrete Implementor)角色被访问");
        }
    }

    /// 

    /// 抽象化角色，无继承关系，只是增加成员变量Implementor imple
    /// 
    abstract class Abstraction
    {
        protected Implementor imple;
        protected Abstraction(Implementor imple)
        {
            this.imple = imple;
        }
        public abstract void Operation();
    }
    /// 

    /// 扩展抽象化角色，继承于抽象化角色【Abstraction】
    /// 
    class RefinedAbstraction : Abstraction
    {
        public RefinedAbstraction(Implementor imple) : base(imple)
        {

        }
        public override void Operation()
        {
            Console.WriteLine($"扩展抽象化(Refined Abstraction)角色被访问,当前类型【{imple.GetType()}】");
            imple.OperationImpl();
        }
    }
}

程序运行如图：