桥接模式及C++实现

桥接模式

先说说桥接模式的定义：将抽象化(Abstraction)与实现化(Implementation)分离，使得二者可以独立地变化。

桥接模式号称设计模式中最难理解的模式之一，关键就是这个抽象和实现的分离非常让人奇怪，大部分人刚看到这个定义的时候都会认为实现就是继承自抽象，那怎么可能将他们分离呢。

这里引用《大话设计模式》里面的那个例子。这个例子中，每次添加一个新的手机品牌，则必须要添加相应的通讯录和游戏，而每次要给每个手机添加新功能，则所有的手机品牌下都必须继承一个新的类，这样工作量就大了，而且可能通讯录和游戏的实现方法是一样的，这就有很多重复代码。看到这里可能已经看到了端倪了，虽然这个最顶层的抽象手机品牌一般是固定不变的，但是下面的各个继承类手机品牌M和手机品牌N却是时常会发生变化的。而只要手机品牌M和手机品牌N发生变化，它下面的继承类也要发生变化，这样极大的增加了代码的耦合性，加入通讯录和游戏下面还继续继承有类的话，那耦合性就更强了，改起来基本就是噩梦了。

其实也可以这样看，虽然手机品牌M和手机品牌N这两个类是有一部分抽象，但是还没有达到完全的抽象，还是会发生变化的。

所以，其实定义里说的实现是指的最下层的那些具体实现，抽象是指的他的父类或者更上层的父类，而要将抽象和实现分离，就是分离这个抽象和实现。说的通俗点，就是不要继承的太多了，最好是就继承一层。（我自己的理解）所以才有了合成/聚合复用原则。

合成/聚合复用原则：尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。我对这句话的理解就是，不要继承太多了，如果需要太多继承，可以考虑改为合成/聚合。

 

下面可以看看桥接模式的具体类图了。桥接模式就将实现与抽象分离开来，使得RefinedAbstraction依赖于抽象的实现，这样实现了依赖倒转原则，而不管左边的抽象如何变化，只要实现方法不变，右边的具体实现就不需要修改，而右边的具体实现方法发生变化，只要接口不变，左边的抽象也不需要修改。

说起来，其实桥接模式倒是与抽象工厂模式有点像，可以回忆一下抽象工厂模式，抽象工厂模式也是解决多种因素变化的一种方式，抽象工厂模式中，产品的种类和产品的具体实现都会发生变化，于是将产品的种类抽象出来，将具体的实现隔离开来。

 

最新体会：有一种情况，你事先定义了Abstction类和RefinedAbstraction类，你的代码中直接使用的是RefinedAbstraction类，刚开始RefinedAbstraction是够用的。但后来你希望operation()能在不同的情况下有不同的实现，这时候原有的结构就不够用了，你不可能重新继承一个类，那样所有的地方都必须修改，可以考虑的做法就是继承RefinedAbstraction类，这样的改动就比较少，但这样不是最好的。最好的应该是使用上面的桥接模式，将实现分离出来，这样所有的地方都不需要修改，只要添加它的实现就可以了。

常用的场景

1.当一个对象有多个变化因素的时候，考虑依赖于抽象的实现，而不是具体的实现。如上面例子中手机品牌有2种变化因素，一个是品牌，一个是功能。

2.当多个变化因素在多个对象间共享时，考虑将这部分变化的部分抽象出来再聚合/合成进来，如上面例子中的通讯录和游戏，其实是可以共享的。

3.当我们考虑一个对象的多个变化因素可以动态变化的时候，考虑使用桥接模式，如上面例子中的手机品牌是变化的，手机的功能也是变化的，所以将他们分离出来，独立的变化。

 

优点

1.将实现抽离出来，再实现抽象，使得对象的具体实现依赖于抽象，满足了依赖倒转原则。

2.将可以共享的变化部分，抽离出来，减少了代码的重复信息。

3.对象的具体实现可以更加灵活，可以满足多个因素变化的要求。

缺点

1.客户必须知道选择哪一种类型的实现。

 

C++实现代码

 

 1 #ifndef _ABSTRACTION_H_
 2 #define _ABSTRACTION_H_
 3 
 4 #include "AbstractionImplement.h"
 5 
 6 class Abstraction
 7 {
 8 public:
 9     Abstraction();
10     virtual ~Abstraction();
11 
12     virtual void operation() = 0;
13 
14 
15 };
16 
17 class DefinedAbstraction: public Abstraction
18 {
19 public:
20     DefinedAbstraction(AbstractionImplement* absImp);
21     ~DefinedAbstraction();
22 
23     void operation();
24 
25 private:
26     AbstractionImplement* absImp;
27 };
28 
29 
30 #endif

 1 #include "Abstraction.h"
 2 
 3 
 4 Abstraction::Abstraction()
 5 {
 6 
 7 }
 8 
 9 
10 
11 Abstraction::~Abstraction()
12 {
13 
14 }
15 
16 
17 DefinedAbstraction::DefinedAbstraction(AbstractionImplement* absImp)
18 {
19     this->absImp = absImp;
20 }
21 
22 
23 DefinedAbstraction::~DefinedAbstraction()
24 {
25 
26 }
27 
28 
29 void DefinedAbstraction::operation()
30 {
31     absImp->operation();
32 }

 1 #ifndef _ABSTRACTIONIMPLEMENT_H_
 2 #define _ABSTRACTIONIMPLEMENT_H_
 3 
 4 
 5 class AbstractionImplement
 6 {
 7 public:
 8     AbstractionImplement();
 9     virtual ~AbstractionImplement();
10 
11     virtual void operation() = 0;
12 };
13 
14 
15 class ConcreteAbstractionImplement1:public AbstractionImplement
16 {
17 public:
18     ConcreteAbstractionImplement1();
19     ~ConcreteAbstractionImplement1();
20 
21     void operation();
22 };
23 
24 class ConcreteAbstractionImplement2:public AbstractionImplement
25 {
26 public:
27     ConcreteAbstractionImplement2();
28     ~ConcreteAbstractionImplement2();
29 
30     void operation();
31 };
32 
33 
34 #endif

 1 #include "AbstractionImplement.h"
 2 #include <stdio.h>
 3 
 4 
 5 
 6 AbstractionImplement::AbstractionImplement()
 7 {
 8 
 9 }
10 
11 
12 AbstractionImplement::~AbstractionImplement()
13 {
14 
15 }
16 
17 
18 ConcreteAbstractionImplement1::ConcreteAbstractionImplement1()
19 {
20 
21 }
22 
23 
24 ConcreteAbstractionImplement1::~ConcreteAbstractionImplement1()
25 {
26 
27 }
28 
29 
30 void ConcreteAbstractionImplement1::operation()
31 {
32     fprintf(stderr, "ConcreteAbstractionImplement1\n" );
33 }
34 
35 
36 ConcreteAbstractionImplement2::ConcreteAbstractionImplement2()
37 {
38 
39 }
40 
41 
42 ConcreteAbstractionImplement2::~ConcreteAbstractionImplement2()
43 {
44 
45 }
46 
47 
48 void ConcreteAbstractionImplement2::operation()
49 {
50     fprintf(stderr, "ConcreteAbstractionImplement2\n" );
51 }

 1 #include "Abstraction.h"
 2 
 3 
 4 
 5 int main()
 6 {
 7     AbstractionImplement* absImp1 = new ConcreteAbstractionImplement1();
 8     Abstraction* abs1 = new DefinedAbstraction(absImp1);
 9 
10     abs1->operation();
11 
12     AbstractionImplement* absImp2 = new ConcreteAbstractionImplement2();
13     Abstraction* abs2 = new DefinedAbstraction(absImp2);
14 
15     abs2->operation();    
16     return 0;
17 }

1 g++ -o client client.cpp Abstraction.cpp AbstractionImplement.cpp

 

运行结果