C#設(shè)計(jì)模式(8)——橋接模式（BridgePattern）-創(chuàng)新互聯(lián)

一、引言

這里以電視遙控器的一個(gè)例子來(lái)引出橋接模式解決的問(wèn)題，首先，我們每個(gè)牌子的電視機(jī)都有一個(gè)遙控器，此時(shí)我們能想到的一個(gè)設(shè)計(jì)是——把遙控器做為一個(gè)抽象類，抽象類中提供遙控器的所有實(shí)現(xiàn)，其他具體電視品牌的遙控器都繼承這個(gè)抽象類，具體設(shè)計(jì)類圖如下：

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C#設(shè)計(jì)模式(8)——橋接模式（Bridge Pattern）

這樣的實(shí)現(xiàn)使得每部不同型號(hào)的電視都有自己遙控器實(shí)現(xiàn)，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于電視機(jī)的改變可以很好地應(yīng)對(duì)，只需要添加一個(gè)派生類就搞定了，但隨著時(shí)間的推移，用戶需要改變遙控器的功能，如：用戶可能后面需要對(duì)遙控器添加返回上一個(gè)臺(tái)等功能時(shí)，此時(shí)上面的設(shè)計(jì)就需要修改抽象類RemoteControl的提供的接口了，此時(shí)可能只需要向抽象類中添加一個(gè)方法就可以解決了，但是這樣帶來(lái)的問(wèn)題是我們改變了抽象的實(shí)現(xiàn)，如果用戶需要同時(shí)改變電視機(jī)品型號(hào)和遙控器功能時(shí)，上面的設(shè)計(jì)就會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的修改，顯然這樣的設(shè)計(jì)并不是好的設(shè)計(jì)。然而使用橋接模式可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，下面讓我具體看看橋接模式是如何實(shí)現(xiàn)的。

二、橋接模式的詳細(xì)介紹

2.1 定義

橋接模式即將抽象部分與實(shí)現(xiàn)部分脫耦，使它們可以獨(dú)立變化。對(duì)于上面的問(wèn)題中，抽象化也就是RemoteControl類，實(shí)現(xiàn)部分也就是On()、Off()、NextChannel()等這樣的方法（即遙控器的實(shí)現(xiàn)），上面的設(shè)計(jì)中，抽象化和實(shí)現(xiàn)部分在一起，橋接模式的目的就是使兩者分離，根據(jù)面向?qū)ο蟮姆庋b變化的原則，我們可以把實(shí)現(xiàn)部分的變化（也就是遙控器功能的變化）封裝到另外一個(gè)類中，這樣的一個(gè)思路也就是橋接模式的實(shí)現(xiàn)，大家可以對(duì)照橋接模式的實(shí)現(xiàn)代碼來(lái)解決我們的分析思路。

2.2 橋接模式實(shí)現(xiàn)

上面定義部分已經(jīng)給出了我們橋接模式的目的以及實(shí)現(xiàn)思路了，下面讓我們具體看看橋接模式是如何解決引言部分設(shè)計(jì)的不足。

抽象化部分的代碼：

/// <summary>
    /// 抽象概念中的遙控器，扮演抽象化角色
    /// </summary>
    public class RemoteControl
    {
        // 字段
        private TV implementor;
        // 屬性
        public TV Implementor
        {
            get { return implementor; }
            set { implementor = value; }
        }
        /// <summary>
        /// 開(kāi)電視機(jī)，這里抽象類中不再提供實(shí)現(xiàn)了，而是調(diào)用實(shí)現(xiàn)類中的實(shí)現(xiàn)
        /// </summary>
        public virtual void On()
        {
            implementor.On();
        }
        /// <summary>
        /// 關(guān)電視機(jī)
        /// </summary>
        public virtual void Off()
        {
            implementor.Off();
        }
        /// <summary>
        /// 換頻道
        /// </summary>
        public virtual void SetChannel()
        {
            implementor.tuneChannel();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 具體遙控器
    /// </summary>
    public class ConcreteRemote : RemoteControl
    {
        public override void SetChannel()
        {
            Console.WriteLine("---------------------");
            base.SetChannel();
            Console.WriteLine("---------------------");
        }
    }

遙控器的實(shí)現(xiàn)方法部分代碼，即實(shí)現(xiàn)化部分代碼，此時(shí)我們用另外一個(gè)抽象類TV封裝了遙控器功能的變化，具體實(shí)現(xiàn)交給具體型號(hào)電視機(jī)去完成：

/// <summary>
    /// 電視機(jī)，提供抽象方法
    /// </summary>
    public abstract class TV
    {
        public abstract void On();
        public abstract void Off();
        public abstract void tuneChannel();
    }
    /// <summary>
    /// 長(zhǎng)虹牌電視機(jī)，重寫(xiě)基類的抽象方法
    /// 提供具體的實(shí)現(xiàn)
    /// </summary>
    public class ChangHong : TV
    {
        public override void On()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)已經(jīng)打開(kāi)了");
        }
        public override void Off()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)已經(jīng)關(guān)掉了");
        }
        public override void tuneChannel()
        {
            Console.WriteLine("長(zhǎng)虹牌電視機(jī)換頻道");
        }
    }
    /// <summary>
    /// 三星牌電視機(jī)，重寫(xiě)基類的抽象方法
    /// </summary>
    public class Samsung : TV
    {
        public override void On()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)已經(jīng)打開(kāi)了");
        }
        public override void Off()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)已經(jīng)關(guān)掉了");
        }
        public override void tuneChannel()
        {
            Console.WriteLine("三星牌電視機(jī)換頻道");
        }
    }

采用橋接模式的客戶端調(diào)用代碼：

/// <summary>
    /// 以電視機(jī)遙控器的例子來(lái)演示橋接模式
    /// </summary>
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 創(chuàng)建一個(gè)遙控器
            RemoteControl remoteControl = new ConcreteRemote();
            // 長(zhǎng)虹電視機(jī)
            remoteControl.Implementor = new ChangHong();
            remoteControl.On();
            remoteControl.SetChannel();
            remoteControl.Off();
            Console.WriteLine();
            // 三星牌電視機(jī)
            remoteControl.Implementor = new Samsung();
            remoteControl.On();
            remoteControl.SetChannel();
            remoteControl.Off();
            Console.Read();
        }
    }

上面橋接模式的實(shí)現(xiàn)中，遙控器的功能實(shí)現(xiàn)方法不在遙控器抽象類中去實(shí)現(xiàn)了，而是把實(shí)現(xiàn)部分用來(lái)另一個(gè)電視機(jī)類去封裝它，然而遙控器中只包含電視機(jī)類的一個(gè)引用，同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)也非常符合現(xiàn)實(shí)生活中的情況（我認(rèn)為的現(xiàn)實(shí)生活中遙控器的實(shí)現(xiàn)——遙控器中并不包含換臺(tái)，打開(kāi)電視機(jī)這樣的功能的實(shí)現(xiàn)，遙控器只是包含了電視機(jī)上這些功能的引用，然后紅外線去找到電視機(jī)上對(duì)應(yīng)功能的的實(shí)現(xiàn)）。通過(guò)橋接模式，我們把抽象化和實(shí)現(xiàn)化部分分離開(kāi)了，這樣就可以很好應(yīng)對(duì)這兩方面的變化了。

2.3 橋接模式的類圖

看完橋接模式的實(shí)現(xiàn)后，為了幫助大家理清對(duì)橋接模式中類之間關(guān)系，這里給出橋接模式的類圖結(jié)構(gòu)：

C#設(shè)計(jì)模式(8)——橋接模式（Bridge Pattern）

三、橋接模式的優(yōu)缺點(diǎn)

介紹完橋接模式，讓我們看看橋接模式具體哪些優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

把抽象接口與其實(shí)現(xiàn)解耦。

抽象和實(shí)現(xiàn)可以獨(dú)立擴(kuò)展，不會(huì)影響到對(duì)方。

實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)客戶透明，對(duì)用于隱藏了具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

缺點(diǎn)： 增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度

四、使用場(chǎng)景

我們?cè)賮?lái)看看橋接模式的使用場(chǎng)景，在以下情況下應(yīng)當(dāng)使用橋接模式：

如果一個(gè)系統(tǒng)需要在構(gòu)件的抽象化角色和具體化角色之間添加更多的靈活性，避免在兩個(gè)層次之間建立靜態(tài)的聯(lián)系。
設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)化角色的任何改變不應(yīng)當(dāng)影響客戶端，或者實(shí)現(xiàn)化角色的改變對(duì)客戶端是完全透明的。
需要跨越多個(gè)平臺(tái)的圖形和窗口系統(tǒng)上。
一個(gè)類存在兩個(gè)獨(dú)立變化的維度，且兩個(gè)維度都需要進(jìn)行擴(kuò)展。

五、一個(gè)實(shí)際應(yīng)用橋接模式的例子

橋接模式也經(jīng)常用于具體的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，對(duì)于三層架構(gòu)中就應(yīng)用了橋接模式，三層架構(gòu)中的業(yè)務(wù)邏輯層BLL中通過(guò)橋接模式與數(shù)據(jù)操作層解耦（DAL），其實(shí)現(xiàn)方式就是在BLL層中引用了DAL層中一個(gè)引用。這樣數(shù)據(jù)操作的實(shí)現(xiàn)可以在不改變客戶端代碼的情況下動(dòng)態(tài)進(jìn)行更換，下面看一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼：

// 客戶端調(diào)用
    // 類似Web應(yīng)用程序
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            BusinessObject customers = new CustomersBusinessObject("ShangHai");
            customers.Dataacces = new CustomersDataAccess();
            customers.Add("小六");
            Console.WriteLine("增加了一位成員的結(jié)果：");
            customers.ShowAll();
            customers.Delete("王五");
            Console.WriteLine("刪除了一位成員的結(jié)果：");
            customers.ShowAll();
            Console.WriteLine("更新了一位成員的結(jié)果：");
            customers.Update("Learning_Hard");
            customers.ShowAll();
            Console.Read();
        }
    }
    // BLL 層
    public class BusinessObject
    {
        // 字段
        private DataAccess dataacess;
        private string city;
        public BusinessObject(string city)
        {
            this.city = city;
        }
        // 屬性
        public DataAccess Dataacces
        {
            get { return dataacess; }
            set { dataacess = value; }
        }
        // 方法
        public virtual void Add(string name)
        {
            Dataacces.AddRecord(name);
        }
        public virtual void Delete(string name)
        {
            Dataacces.DeleteRecord(name);
        }
        public virtual void Update(string name)
        {
            Dataacces.UpdateRecord(name);
        }
        public virtual string Get(int index)
        {
            return Dataacces.GetRecord(index);
        }
        public virtual void ShowAll()
        {
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("{0}的顧客有：", city);
            Dataacces.ShowAllRecords();
        }
    }
    public class CustomersBusinessObject : BusinessObject
    {
        public CustomersBusinessObject(string city)
            : base(city) { }
        // 重寫(xiě)方法
        public override void ShowAll()
        {
            Console.WriteLine("------------------------");
            base.ShowAll();
            Console.WriteLine("------------------------");
        }
    }
    /// <summary>
    /// 相當(dāng)于三層架構(gòu)中數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（DAL）
    /// </summary>
    public abstract class DataAccess
    {
        // 對(duì)記錄的增刪改查操作
        public abstract void AddRecord(string name);
        public abstract void DeleteRecord(string name);
        public abstract void UpdateRecord(string name);
        public abstract string GetRecord(int index);
        public abstract void ShowAllRecords();
    }
    public class CustomersDataAccess:DataAccess
    {
        // 字段
        private List<string> customers =new List<string>();
        public CustomersDataAccess()
        {
            // 實(shí)際業(yè)務(wù)中從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)再填充列表
            customers.Add("Learning Hard");
            customers.Add("張三");
            customers.Add("李四");
            customers.Add("王五");
        }
        // 重寫(xiě)方法
        public override void AddRecord(string name)
        {
            customers.Add(name);
        }
        public override void DeleteRecord(string name)
        {
            customers.Remove(name);
        }
        public override void UpdateRecord(string updatename)
        {
            customers[0] = updatename;
        }
        public override string GetRecord(int index)
        {
            return customers[index];
        }
        public override void ShowAllRecords()
        {
            foreach (string name in customers)
            {
                Console.WriteLine(" " + name);
            }
        }
            
    }

六、總結(jié)

到這里，橋接模式的介紹就介紹，橋接模式實(shí)現(xiàn)了抽象化與實(shí)現(xiàn)化的解耦，使它們相互獨(dú)立互不影響到對(duì)方。

附件：http://down.51cto.com/data/2363628

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