桥接模式(Bridge Pattern)
也称为桥梁模式。将抽象部分与它的实现部分分离,使它们都可以独立地变化。
居家生活,大家都用过电灯,开关和电灯通过电线相连接,开关控制电灯的亮与灭。当今各种物质产品令郎满目,五花八门,开关和电灯也是多种多样,例如:开关的种类有按钮式开关,声控式开关、触摸式开关、旋转式开关等。电灯的种类更是层出不穷,如白炽灯、霓虹灯、水晶灯等。
这么多开关和电灯,如果现在在家里想换一盏水晶灯,难道要把墙抛开重新设计线路,才能装上水晶灯吗?当然不是的。开关连通电源,电线传输电源,电灯只是负责照明!各司其职,互不干扰,所以,想要换水晶灯,不必更换开关盒电线,只要更换电灯集合。同样,更换开关也是如此。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace 桥接 { //电灯接口 public interface ILight { //接通电源 void electricConnected(); //照明 void light(); //断开电源 void electricClosed(); } //开关顶层类 public class BaseSwitch { //使用组合,设置ILight为内部私有属性,此为桥梁 protected ILight light; //构造方法将外部的light类型注入进来 public BaseSwitch (ILight light) { this.light = light; } //开灯方法 public void makeLight() { //打开开关,接通电源 this.light.electricConnected(); //照明 this.light.light(); //关闭开关,断开电源 this.light.electricClosed(); } } //遥控开关 public class RemoteControlSwitch :BaseSwitch { //构造方法 public RemoteControlSwitch(ILight light) : base(light) { } //使用遥控开关控制开灯 public void makeRemoteLight(int operColor) { //打开开关,接通电源 this.light.electricConnected(); //照明 this.light.light(); string color = ""; switch (operColor) { case 1: color = "暖色"; break; case 2: color = "蓝色"; break; case 3: color = "红色"; break; case 4: color = "白色"; break; } Console.WriteLine("...现在是" + color + "! "); //关闭开关,断开电源 this.light.electricClosed(); } } //白炽灯 public class IncandescentLight :ILight { //接通电源 public void electricConnected() { Console.WriteLine("白炽灯被打开了..."); } //断开电源 public void electricClosed() { Console.WriteLine("白炽灯被关闭了..."); } //照明 public void light() { Console.WriteLine("白炽灯照明!"); } } //水晶灯实现 public class CrystalLight:ILight { //接通电源 public void electricConnected() { Console.WriteLine("水晶灯被打开了..."); } //照明 public void light() { Console.WriteLine("水晶灯照明!"); } //断开电源 public void electricClosed() { Console.WriteLine("水晶灯被关闭了..."); } } class Program { static void Main(string[] args) { //白炽灯实例 ILight incandescentLight = new IncandescentLight(); //水晶灯实例 ILight crystalLight = new CrystalLight(); Console.WriteLine("-- 一般开关 --"); //一般开关 BaseSwitch switch1 = new BaseSwitch(incandescentLight); switch1.makeLight(); Console.WriteLine("\n-- 遥控开关 --"); //遥控开关 RemoteControlSwitch switch2 = new RemoteControlSwitch(crystalLight); switch2.makeRemoteLight(1); } } }
正如前面所说的,我们现在要用一般开关,遥控水晶灯,该怎么办呢?这时,我们只要将水晶灯传入一般开关的构造方法中即可实现!
将一般开关部分:
//一般开关 BaseSwitch switch1 = new BaseSwitch(incandescentLight); switch1.makeLight();
修改为:
//一般开关 BaseSwitch switch1 = new BaseSwitch(crystalLight); switch1.makeLight();
桥接模式的类图:
在桥接模式结构图中包含如下几个角色:
Abstraction(抽象类):用于定义抽象类的接口,它一般是抽象类而不是接口,其中定义了一个Implementor(实现类接口)类型的对象并可以维护该对象,它与Implementor之间具有关联关系,它既可以包含抽象业务方法,也可以包含具体业务方法。
RefinedAbstraction(扩充抽象类):扩充由Abstraction定义的接口,通常情况下它不再是抽象类而是具体类,它实现了在Abstraction中声明的抽象业务方法,在RefinedAbstraction中可以调用在Implementor中定义的业务方法。
Implementor(实现类接口):定义实现类的接口,这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致,事实上这两个接口可以完全不同,一般而言,Implementor接口仅提供基本操作,而Abstraction定义的接口可能会做更多更复杂的操作。Implementor接口对这些基本操作进行了声明,而具体实现交给其子类。通过关联关系,在Abstraction中不仅拥有自己的方法,还可以调用到Implementor中定义的方法,使用关联关系来替代继承关系。
ConcreteImplementor(具体实现类):具体实现Implementor接口,在不同的ConcreteImplementor中提供基本操作的不同实现,在程序运行时,ConcreteImplementor对象将替换其父类对象,提供给抽象类具体的业务操作方法。
主要优点:
1.分离抽象接口及其实现部分。桥接模式使用“对象间的关联关系”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维度的变化,也就是说抽象和实现不再在同一个继承层次结构中,而是“子类化”它们,使它们各自都具有自己的子类,以便任何组合子类,从而获得多维度组合对象。
2.在很多情况下,桥接模式可以取代多层继承方案,多层继承方案违背了“单一职责原则”,复用性较差,且类的个数非常多,桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法,它极大减少了子类的个数。
3.桥接模式提高了系统的可扩展性,在两个变化维度中任意扩展一个维度,都不需要修改原有系统,符合“开闭原则”。
使用场合:
1.不希望在抽象类和它的实现部分之间有一个固定的绑定关系
2.类的抽象及实现都应该可以通过生成子类的方法加以扩充
3.对一个抽象的实现部分的修改应对客户不产生影响,即客户的代码不必重新编译
与适配器的区别:
适配器是将一种接口转换为另一种接口的设计模式,而桥接则是把实现和它的接口分开,以便它们可以独立地变化。桥接并不是用来把一个已有的对象接到不相匹配的接口上的。