這裡以電視遙控器的一個例子來引出橋接模式解決的問題,首先,我們每個牌子的電視機都有一個遙控器,此時我們能想到的一個設計是——把遙控器做為一個抽象類,抽象類中提供遙控器的所有實現,其他具體電視品牌的遙控器都繼承這個抽象類,具體設計類圖如下:
這樣的實現使得每部不同型號的電視都有自己遙控器實現,這樣的設計對於電視機的改變可以很好地應對,只需要添加一個派生類就搞定了,但隨著時間的推移,用戶需要改變遙控器的功能,如:用戶可能後面需要對遙控器添加返回上一個台等功能時,此時上面的設計就需要修改抽象類RemoteControl的提供的接口了,此時可能只需要向抽象類中添加一個方法就可以解決了,但是這樣帶來的問題是我們改變了抽象的實現,如果用戶需要同時改變電視機品型號和遙控器功能時,上面的設計就會導致相當大的修改,顯然這樣的設計並不是好的設計。然而使用橋接模式可以很好地解決這個問題,下面讓我具體看看橋接模式是如何實現的。
定義
橋接模式即將抽象部分與實現部分脫耦,使它們可以獨立變化。對於上面的問題中,抽象化也就是RemoteControl類,實現部分也就是On()、Off()、NextChannel()等這樣的方法(即遙控器的實現),上面的設計中,抽象化和實現部分在一起,橋接模式的目的就是使兩者分離,根據面向對象的封裝變化的原則,我們可以把實現部分的變化(也就是遙控器功能的變化)封裝到另外一個類中,這樣的一個思路也就是橋接模式的實現,大家可以對照橋接模式的實現代碼來解決我們的分析思路。
橋接模式實現
上面定義部分已經給出了我們橋接模式的目的以及實現思路了,下面讓我們具體看看橋接模式是如何解決引言部分設計的不足。
抽象化部分的代碼:
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47/// <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>
/// 開電視機,這裡抽象類中不再提供實現了,而是調用實現類中的實現
/// </summary>
public
virtual
void
On()
{
implementor.On();
}
/// <summary>
/// 關電視機
/// </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(
"---------------------"
);
}
}
遙控器的實現方法部分代碼,即實現化部分代碼,此時我們用另外一個抽象類TV封裝了遙控器功能的變化,具體實現交給具體型號電視機去完成:
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46/// <summary>
/// 電視機,提供抽象方法
/// </summary>
public
abstract
class
TV
{
public
abstract
void
On();
public
abstract
void
Off();
public
abstract
void
tuneChannel();
}
/// <summary>
/// 長虹牌電視機,重寫基類的抽象方法
/// 提供具體的實現
/// </summary>
public
class
ChangHong : TV
{
public
override
void
On()
{
Console.WriteLine(
"長虹牌電視機已經打開了"
);
}
public
override
void
Off()
{
Console.WriteLine(
"長虹牌電視機已經關掉了"
);
}
public
override
void
tuneChannel()
{
Console.WriteLine(
"長虹牌電視機換頻道"
);
}
}
/// <summary>
/// 三星牌電視機,重寫基類的抽象方法
/// </summary>
public
class
Samsung : TV
{
public
override
void
On()
{
Console.WriteLine(
"三星牌電視機已經打開了"
);
}
public
override
void
Off()
{
Console.WriteLine(
"三星牌電視機已經關掉了"
);
}
public
override
void
tuneChannel()
{
Console.WriteLine(
"三星牌電視機換頻道"
);
}
}
采用橋接模式的客戶端調用代碼:
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23/// <summary>
/// 以電視機遙控器的例子來演示橋接模式
/// </summary>
class
ClIEnt
{
static
void
Main(
string
[] args)
{
// 創建一個遙控器
RemoteControl remoteControl =
new
ConcreteRemote();
// 長虹電視機
remoteControl.Implementor =
new
ChangHong();
remoteControl.On();
remoteControl.SetChannel();
remoteControl.Off();
Console.WriteLine();
// 三星牌電視機
remoteControl.Implementor =
new
Samsung();
remoteControl.On();
remoteControl.SetChannel();
remoteControl.Off();
Console.Read();
}
}
上面橋接模式的實現中,遙控器的功能實現方法不在遙控器抽象類中去實現了,而是把實現部分用來另一個電視機類去封裝它,然而遙控器中只包含電視機類的一個引用,同時這樣的設計也非常符合現實生活中的情況(我認為的現實生活中遙控器的實現——遙控器中並不包含換台,打開電視機這樣的功能的實現,遙控器只是包含了電視機上這些功能的引用,然後紅外線去找到電視機上對應功能的的實現)。通過橋接模式,我們把抽象化和實現化部分分離開了,這樣就可以很好應對這兩方面的變化了。
另一個實例
來看一下經常用來被舉例的汽車對象。
首先定義Abstraction。
public
abstract
class
Car
{
public
IEngine _engine;
public
Car(IEngine engine)
{
_engine = engine;
}
public
virtual
void
Start()
{
_engine.Start();
}
public
virtual
void
Stop()
{
_engine.Stop();
}
}
接著實現不同的汽車類型。
? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39public
class
Bus : Car
{
public
Bus(IEngine engine)
:
base
(engine)
{
}
public
override
void
Start()
{
base
.Start();
Console.WriteLine(
"Bus Start"
);
}
public
override
void
Stop()
{
base
.Stop();
Console.WriteLine(
"Bus Stop"
);
}
}
public
class
Limousine : Car
{
public
Limousine(IEngine engine)
:
base
(engine)
{
}
public
override
void
Start()
{
base
.Start();
Console.WriteLine(
"Limousine Start"
);
}
public
override
void
Stop()
{
base
.Stop();
Console.WriteLine(
"Limousine Stop"
);
}
}
再定義第二個變化維度,即發動機的接口。
? 1 2 3 4 5public
interface
IEngine
{
void
Start();
void
Stop();
}
最後實現不同的發動機。
public
class
GasEngine : IEngine
{
public
void
Start()
{
Console.WriteLine(
"Gas Engine Start"
);
}
public
void
Stop()
{
Console.WriteLine(
"Gas Engine Stop"
);
}
}
public
class
DieselEngine : IEngine
{
public
void
Start()
{
Console.WriteLine(
"DIEsel Engine Start"
);
}
public
void
Stop()
{
Console.WriteLine(
"DIEsel Engine Stop"
);
}
}