设计模式学习-桥接模式

文章理论部分感谢以下链接

http://www.runoob.com/design-pattern/bridge-pattern.html

桥接（Bridge）是用于把抽象化与实现化解耦，使得二者可以独立变化。这种类型的设计模式属于结构型模式，它通过提供抽象化和实现化之间的桥接结构，来实现二者的解耦。这种模式涉及到一个作为桥接的接口，使得实体类的功能独立于接口实现类。这两种类型的类可被结构化改变而互不影响。

二、桥接模式介绍

意图：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立的变化。
主要解决：在有多种可能会变化的情况下，用继承会造成类爆炸问题，扩展起来不灵活。
何时使用：实现系统可能有多个角度分类，每一种角度都可能变化。
如何解决：把这种多角度分类分离出来，让它们独立变化，减少它们之间耦合。
关键代码：抽象类依赖实现类。
应用实例：
1、猪八戒从天蓬元帅转世投胎到猪，转世投胎的机制将尘世划分为两个等级，即：灵魂和肉体，前者相当于抽象化，后者相当于实现化。生灵通过功能的委派，调用肉体对象的功能，使得生灵可以动态地选择。
2、墙上的开关，可以看到的开关是抽象的，不用管里面具体怎么实现的。
优点： 1、抽象和实现的分离。 2、优秀的扩展能力。 3、实现细节对客户透明。
缺点：桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计与编程。
使用场景：
1、如果一个系统需要在构件的抽象化角色和具体化角色之间增加更多的灵活性，避免在两个层次之间建立静态的继承联系，通过桥接模式可以使它们在抽象层建立一个关联关系。
2、对于那些不希望使用继承或因为多层次继承导致系统类的个数急剧增加的系统，桥接模式尤为适用。
3、一个类存在两个独立变化的维度，且这两个维度都需要进行扩展。

抽象基类：
1、Abstraction:某个抽象类,它的实现方式由Implementor完成.
2、 Implementor:实现类的抽象基类,定义了实现Abastraction的基本操作,而它的派生类实现这些接口.
接口函数：
1、Implementor::OperationImpl:定义了为实现 Abstraction 需要的基本操作，由Implementor的派生类实现之,而在Abstraction::Operation函数中根据不同的指针多态调用这个函数.
**解析：**Bridge用于将表示和实现解耦,两者可以独立的变化.在Abstraction类中维护一个Implementor类指针，需要采用不同的实现方式的时候只需要传入不同的Implementor派生类就可以了.

Bridge的实现方式其实和Builde十分的相近,可以这么说:本质上是一样的，只是封装的东西不一样罢了。
两者的实现都有如下的共同点：
1、抽象出来一个基类,这个基类里面定义了共有的一些行为,形成接口函数(对接口编程而不是对实现编程),这个接口函数在Buildier中是BuildePart函数，在Bridge中是OperationImpl函数;
2、聚合一个基类的指针,如Builder模式中Director类聚合了一个Builder基类的指针,而Brige模式中Abstraction类聚合了一个Implementor基类的指针(优先采用聚合而不是继承);
3、在使用的时候，都把对这个类的使用封装在一个函数中，在Builder中是封装在Director::Construct函数中，因为装配不同部分的过程是一致的。而在Bridge模式中则是封装在Abstraction::Operation函数中，在这个函数中调用对应的Implementor::OperationImp函数。
就两个模式而言,Builder封装了不同的生成组成部分的方式，而Bridge封装了不同的实现方式。

二、实现演练

（1）对应UML结构图的实现代码

#include<iostream>using namespace std;//为实现Abstraction定义的抽象基类，定义了实现的接口函数class Implementor{public:    Implementor(){}    virtual ~Implementor(){}    virtual void OperationImp()=0;};//继承自Implementor,是Implementor的不同实现之一class ConcreteImplementorA:public Implementor{public:    ConcreteImplementorA(){}    virtual ~ConcreteImplementorA(){}    virtual void OperationImp()    {         cout<<"Implementation by ConcreteImplementorA"<<endl;     }};//继承自Implementor,是Implementor的不同实现之一class ConcreteImplementorB:public Implementor{public:    ConcreteImplementorB(){}    virtual ~ConcreteImplementorB(){}    virtual void OperationImp()    {         cout<<"Implementation by ConcreteImplementorB"<<endl;     }};//维护一个Implementor类的指针class Abstraction{public:    Abstraction(Implementor* pImplementor):m_pImplementor(pImplementor){}    virtual ~Abstraction()    {        delete m_pImplementor;        m_pImplementor = NULL;    }    void Operation()    {         m_pImplementor->OperationImp();     }protected:    Implementor* m_pImplementor;};int main(){    Implementor* pImpA = new ConcreteImplementorA();    Abstraction* pAbstraction1 = new Abstraction(pImpA);    pAbstraction1->Operation();    Implementor* pImpB = new ConcreteImplementorB();    Abstraction* pAbstraction2 = new Abstraction(pImpB);    pAbstraction2->Operation();    delete pAbstraction1;    delete pAbstraction2;    return 0;}

（2）一个小小的例子，首先创建桥接实现接口。

class DrawAPI{public:    DrawAPI()()    virtual ~DrawAPI(){}    virtual void drawCircle(int radius, int x, int y)=0;};

创建实现了 DrawAPI 接口的实体桥接实现类。

class RedCircle : public DrawAPI {public:     RedCircle(){}    virtual ~ RedCircle(){}    virtual void drawCircle(int radius, int x, int y) {      cout<<"Drawing Circle[ color: red, radius: "         <<radius<<", x: " <<x<<", "<< y <<"]";   }};class GreenCircle : public DrawAPI {public:     GreenCircle (){}    virtual ~ GreenCircle (){}    virtual void drawCircle(int radius, int x, int y) {      cout<<"Drawing Circle[ color: red, radius: "         <<radius<<", x: " <<x<<", "<< y <<"]";   }};

使用 DrawAPI 接口创建抽象类 Shape。

class Shape {   public:    Abstraction(DrawAPI *pDrawAPI):m_pDrawAPI(pDrawAPI){}    virtual ~Abstraction()    {        delete m_pDrawAPI;        m_pDrawAPI= NULL;    }    void draw()=0;protected:    DrawAPI *m_pDrawAPI;};

步骤 4
创建实现了 Shape 接口的实体类。

Circle: public Shape {private:    int x;    int y;    int radius;public:    Circle(int x, int y, int radius)     {      this.x = x;        this.y = y;        this.radius = radius;   }   public void draw() {      m_pDrawAPI->drawCircle(radius,x,y);   }};

使用 Shape 和 DrawAPI 类画出不同颜色的圆。

int main{      Shape redCircle = new Circle(100,100, 10, new RedCircle());      Shape greenCircle = new Circle(100,100, 10, new GreenCircle());      redCircle.draw();      greenCircle.draw();}

验证输出

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]Drawing Circle[ color: green, radius: 10, x: 100, 100]