C#面向对象设计模式纵横谈：Bridge 桥接模式

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抽象与实现

　　抽象不应该依赖于实现细节，实现细节应该依赖于抽象。

　　问题在于如果抽象B由于固有的原因，本身并不稳定，也有可能变化，怎么办？

　　举例来说

　　假如我们需要开发一个同时支持PC和手机的坦克游戏，游戏在PC和手机上功能都一样，都有同样的类型，面临同样的功能需求变化，比如坦克可能有很多种不同的型号：T50，T75，T90……对于其中的坦克设计，我们可能很容易设计出来一个Tank的抽象基类，然后各种不同型号的Tank继承自该类;

　　另外的变化原因

　　但是PC和手机上的图形绘制、声效、操作等实现完全不同……因此对于各种型号的坦克，都要提供各种不同平台上的坦克实现：

　　这样的设计会带来很多问题：有很多重复代码，类的结构过于复杂，难以维护，最致命的是引入任何新平台，比如在TV上的Tank游戏，都会让整个类层级结构复杂化。

　　动机（Motivation）

　　思考上述问题的症结：事实上由于Tank类型的固有逻辑，使得Tank类型具有了两个变化的维度——一个变化的维度为“平台的变化”，一个变化的维度为“型号的变化”。如何应对这种“多维度的变化”？如何利用面向对象技术来使得Tank类型可以轻松地沿着“平台”和“型号”两个方向变化，而不引入额外的复杂度？

　　意图（Intent）

　　将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化。　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　——《设计模式》GoF

　　桥模式不能只是认为是抽象和实现的分离，它其实并不仅限于此。如下面的例子，两个都是抽象的部分。更确切的理解，应该是将一个事物中多个维度的变化分离。

　　例说Bridge应用

　　版本一 

　　先写各种不同的坦克型号类T50、T75等继承自Tank，然后再让各种平台的坦克继承自对应型号的类，如PCT50，MobileT50继承自T50等。这样设计可能会有很多重复的代码，例PCT50和PCT75。

　　版本二

　　因为平台和坦克型号都是变化，所以我们把平台的变化作为属性放到基抽象类中。

　　平台实现类

　　下面是整个代码的骨架

　　Tank的型号，和Tank的平台都继承自各自的抽象类，因此它们的变化都不会影响到对方。而它们之间的关联，我们使用组合的方式，把平台类放到Tank类中作为属性。这再次体现了组合优先于继承的思想。多继承的方法就是版本一的代码，这种方式子类和父类的关系太紧，造成紧耦合。

　　这就是桥模式，把变化引出了基类Tank，使得Tank仅守与型号的变化。应用程序

　　在环境交互中使用的都是抽象类，并且把平台实现隐藏，在应用程序中new平台的方式也可以根据情况用Singleton模式或者Abstract Factory模式等实现。

　　结构（Structure）

　　其中imp的地方就是一个组合。Abstraction就是我们之前例子中的Tank，它的子类RefinedAbstraction就是T50等型号。Implementor是TankPlatformImplementation类，ConcreteImplementorA和ConcreteImplementorB分别是PCTankImplementation和MobileTankImplementation。整个设计模式的关键就是组合的使用。

　　Bridge模式的几个要点

　　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（Tank的型号）和实现（不同的平台）可以沿着格子的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化，即“子类化”它们（比如不同的Tank型号子类，和不同的平台子类），得到各个子类之后，便可以任意组合它们，从而获得不同平台上的不同型号。

　　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。下面是针对上面的例子，多继承接口的一种写法： 

　　这样PCT50既需要写T50的实现，又要写Platform的实现，它把型号和平台的变化都引入了PCT50。这样就把两个本不该扭在一起的事务扭在了一起，这样的设计更加糟糕，而且也违背了类的单一职责原则。Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”，有时候即使有两个变化的维度，但是某个方向的变化维度并不剧烈——换言之两个变化不会导致纵横交错的结果，并不一定要使用Bridge模式。

　　桥模式并不同于适配器模式，适配器模式其实是一个事后诸葛亮，当发现以前的东西不适用了才去做一个弥补的措施。桥模式相对来说所做的改变比适配器模式早，它可以适用于有两个甚至两个以上维度的变化。