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【设计模式】Head First 设计模式——桥模式 C++实现

设计模式最大的作用就是在变化和稳定中间寻找隔离点,然后分离它们,从而管理变化。将变化像小兔子一样关到笼子里,让它在笼子里随便跳,而不至于跳出来把你整个房间给污染掉。

设计思想

桥模式。将抽象部分(业务功能)与实现部分(平台实现)分离,使它们都可以独立地变化。

动机

某些类型的固有的实现逻辑,使得它们具有两个变化的维度,乃至多个纬度的变化。

桥模式能够应对这种「多维度的变化」,轻松地沿着两个乃至多个方向变化,而不引入额外的复杂度。

img

  • Abstraction Implementor为稳定的基础功能(根据维度划分为多个模块,维度影响的部分独立封装)
  • RefinedAbstractionw为第一个变化维度(Abstraction中的成员)
  • ConcreteImplementor为第二个变化维度(Implementor中的成员)

Bridge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,使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自纬度的变化,即“子类化”它们。

Bridge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。

Bridge的应用一般在「两个非常强的变化维度」,有时一个类也有多于两个的变化维度,这时可以使用Bridge的扩展模式。

业务场景

你打算设计一款聊天软件Message,并打算推出两个版本:PC端版本,移动端版本,由于平台差异,所以实现具体功能的时候也会有差异。并且未来计划在两个平台上都推出两个应用版本,一个是完美版,一个是轻量Lite版。你会怎么设计?

如果应用继承去实现,先设计一个基类Message(这个Message里有一些东西是不因平台差异而变化的,比如登录,发送功能,但是有些是不一样的,比如播放声音,键入文字等),然后由于有两个平台,所以设计两个类:PCMessage, MobileMessage 继承这个Message类,然后又由于你要推出两个版本:完美版和Lite轻量版,所以又要设计两个类去分别继承PCMessage, MobileMessage类,最终的类图大概如下:

在这里插入图片描述

不难发现,这个案例中有两个维度的变化:平台不同,版本不同在影响着你的软件。如果你的软件要登录m个平台,1个软件要推出n个版本,那么最终如果采用继承,你就要设计并实现1+m+m*n个类,随着你的软件的功能迭代,版本迭代以及登录平台的增加,到最后就会造成子类爆炸。这是一个失败的设计。

而桥模式则给出了问题的答案:

代码案例

class Messager{
protected:MessagerImp* messagerImp;//平台
public:virtual void Login(string username, string password)=0;virtual void SendMessage(string message)=0;virtual void SendPicture(Image image)=0;virtual ~Messager(){}
};
// 不同的变化方向(业务和平台),所以分为两个类
class MessagerImp{
public:virtual void PlaySound()=0;virtual void DrawShape()=0;virtual void WriteText()=0;virtual void Connect()=0;virtual MessagerImp(){}
};
//平台实现 n
class PCMessagerImp : public MessagerImp{
public:virtual void PlaySound(){...}virtual void DrawShape(){...}virtual void WriteText(){...}virtual void Connect(){...}
};
class MobileMessagerImp : public MessagerImp{
public://具体实现virtual void PlaySound(){...}virtual void DrawShape(){...}virtual void WriteText(){...}virtual void Connect(){...}
};
//业务抽象 m
class MessagerLite :public Messager {
public:virtual void Login(string username, string password){messagerImp->Connect();//........}virtual void SendMessage(string message){messagerImp->WriteText();//........}virtual void SendPicture(Image image){messagerImp->DrawShape();//........}
};
class MessagerPerfect  :public Messager { 
public:  virtual void Login(string username, string password){messagerImp->PlaySound();//********messagerImp->Connect();//........}virtual void SendMessage(string message){messagerImp->PlaySound();//********messagerImp->WriteText();//........}virtual void SendPicture(Image image){messagerImp->PlaySound();//********messagerImp->DrawShape();//........}
};
void Process(){//运行时装配MessagerImp* mImp=new PCMessagerImp();Messager *m =new Messager(mImp);
}

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