.NET 设计模式—桥接模式（Design pattern）

简介

桥接模式（Bridge Pattern） 也称为桥梁模式、接口模式或者柄体模式，是将抽象部分与它的具体实现部分分离，使它们都可以独立地变化，属于结构型模式。桥接模式主要目的是通过组合的方式建立两个类之间的联系，而不是继承。但又类似于多重继承方案，但是多重继承方案往往违背了类的单一职责原则，其复用性较差，桥接模式是比多重继承更好的替代方案。桥接模式的核心在于解耦抽象和实现。

在.NET中实现桥接（Bridge）设计模式通常涉及到创建一个作为抽象化（Abstraction）的类和一个实现化（Implementation）的类。抽象化类保存一个对实现化类的引用，使得抽象化和实现化可以独立变化。

角色

• 抽象（Abstraction）： 该类持有一个对实现角色的引用，抽象角色中的方法需要实现角色来实现，抽象角色一般为抽象类（构造函数规定子类要传入一个实现对象）；
• 修正抽象（RefinedAbstraction）： Abstraction的具体实现，对Abstraction的方法进行完善和扩展；
• 实现（Implementor）： 确定实现维度的基本操作，提供给Abstraction使用。该类一般为接口或者抽象类；
• 具体实现（ConcreteImplementor）： Implementor的具体实现；

优点

• 分离抽象与实现 : 分离抽象部分和具体实现部分 ; 桥接模式使用组合关系解耦了抽象和实现之间的继承关系 ; 抽象和实现可以各自沿着自己的维度进行扩展 ; 抽象和实现不在同一个继承层次中, 通过进行组合, 可以获得多维度的组合对象 ;
• 提高扩展型 : 提高了系统的可扩展性 ; 解耦了抽象与实现 , 二者可以继续进行扩展 , 不需要改变系统原有的功能 ;
• 符合开闭原则 ;
• 符合合成复用原则 ;

缺点

• 系统复杂 : 增加了系统的理解与设计难度 ;
• 识别变化维度 : 需要正确地识别出系统中, 两个独立变化的维度 ;

应用场景

• 在抽象和具体实现之间需要增加更多的灵活性的场景
• 一个类存在两个或多个独立变化的维度，而这两个或多个维度都需要独立进行扩展
• 不希望使用继承，或因为多层继承导致系统类的个数剧增

实现

// 实现化接口（ConcreteImplementor）
public interface ICarEngine
{
    void Start();
    void Stop();
}
 
// 具体实现化类（ConcreteImplementor）
public class GasolineEngine : ICarEngine
{
    public void Start()
    {
        Console.WriteLine("Car engine starts with a roar.");
    }
 
    public void Stop()
    {
        Console.WriteLine("Car engine stops with a halt.");
    }
}
 
// 抽象化类（Abstraction）
public abstract class Car
{
    protected ICarEngine Engine;
 
    protected Car(ICarEngine engine)
    {
        Engine = engine;
    }
 
    public virtual void Start()
    {
        Engine.Start();
    }
 
    public virtual void Stop()
    {
        Engine.Stop();
    }
}
 
// 具体抽象化类（RefinedAbstraction）
public class SportsCar : Car
{
    public SportsCar(ICarEngine engine) : base(engine)
    {
    }
 
    public override void Start()
    {
        Console.WriteLine("Sports car with turbo starts smoothly.");
        Engine.Start();
    }
 
    public override void Stop()
    {
        Console.WriteLine("Sports car with turbo stops firmly.");
        Engine.Stop();
    }
}
 
// 客户端代码
public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        ICarEngine engine = new GasolineEngine();
        Car car = new SportsCar(engine);
 
        car.Start();
        car.Stop();
    }
}