当前位置: 首页 > news >正文

桥 接 模 式

在玩游戏的时候我们常常会遇到这样的机制:我们可以随意选择不同的角色,搭配不同的武器。这时只有一个抽象上下文的策略模式就不那么适用了,因为一旦我们使用继承的方式,武器和角色总有一方会变得难以扩展。这时,我们就需要通过组合来连接二者,这种连接的设计模式叫做桥接模式(Bridge)。


简介

定义:将抽象与实现部分分离,使它们都可以独立地变化。是一种对象结构型模式,又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式。

使用场景:对象的结构可以分为多个维度,而且每个维度需要能够独立变化和扩展。

那么问题来了,何谓“抽象”与“实现”的分离呢?

抽象(Abstraction):指隐藏复杂的内部细节,仅对外暴露必要的接口或功能的做法。C++中通常通过三种方式实现。(1)抽象类:就是包含纯虚函数的类,没有办法被实例化,仅仅定义接口。(2)接口:在C++里的接口就是通过纯虚函数类模拟的。(3)封装:通过私有域和保护域隐藏数据,公共域提供访问方法。

实现(Implementation):实现就是抽象的具体化。因为”抽象“中的接口还只是一个规范,没有具体的行为,所以”实现“就是实现接口背后实际的代码逻辑。

还记得策略模式中的抽象策略类和具体策略类吗?

/*抽象策略类*/
class AttackStrategy {
public:
virtual ~AttackStrategy(){}
//重击接口
virtual void thump() = 0;
//技能接口
virtual void skill() = 0;
};
/*具体策略类*/
//劈棍
class PiGun : public AttackStrategy {
public:
void thump() override {cout << "腾空而起,高举棍子,向你劈去。" << endl;}
void skill() override {cout << "破棍式!斩棍式!" << endl;}~PiGun() {};
};

没错,策略模式通过“继承”的方式将抽象与实现分离了。为了让各种实现逻辑灵活切换,策略模式没有把实现的逻辑封装在策略类中,而是将“实现”分离出此类,而类本身通过提供一个接口让“抽象”与“实现”通过继承的关系联系起来。

而策略模式作为行为型模式,注重的是行为的动态替换,并不在意“抽象”层次的变化。而桥接模式作为关注抽象与实现都能独立变化的结构型模式,它在分离抽象与实现时不通过继承关系关联二者,而是通过组合关系。

通俗的说,我如果是法师职业的“角色”,其实只是我用法杖这个“武器”有加成,我也可以用剑的(近战法师)。那么“用法杖攻击”和“用剑攻击”的行为就是”实现“。我的法师职业或替换为战士职业的“角色"就是提供接口的”抽象“。为了我可以随意搭配,我就需要把抽象和实现分离,再通过组合关联起来(可以看下文的代码理解)。

桥接模式有以下4个关键角色:

1、抽象:代表着“抽象”层次,定义抽象接口,持有“实现”层次的引用或指针。

2、扩展抽象:“扩展”意为对抽象的细化,比如添加角色的专属逻辑需要,是更具的的抽象,仍然是抽象层次的一部分。通常是抽象类的子类或具体实现类。

3、实现:代表着“实现”层次,定义实现接口。

4、具体实现:提供实现的具体逻辑。

但话又说回来,抽象接口和实现接口又是什么?简单来说他们分别是抽象和实现层次的一部分,抽象接口顾名思义就是抽象的,它不需要实现具体的功能,只需要把操作委托给实现接口就好了。也就是说抽象接口是依赖于实现接口的,从而解耦变化维度。

class Character {  //抽象接口
protected:Weapon* weapon;  //实现接口(的指针)
public://这里暂时省略扩展抽象void fight() const { weapon->use();  //操作委托给实现接口}
};

​​​​​​​实现

那么现在就用C++代码模拟上文中我们说到的角色与武器搭配,演示一下传说中的桥接模式罢!

首先我们先要确定,“角色”和“武器”这两个维度谁来做抽象层还有谁来做实现层。这时,我们就要区分谁适合做结构的高层或者控制层。仔细一想,武器是决定行为方式的,角色是持有武器的,那理所应当角色可以适合充当控制层,即抽象维度为“角色”,实现维度为“武器”。

姑且设定角色可以有战士和法师,武器有剑和法杖。他们分别作为子类充当扩展抽象角色以及具体实现角色。理清结构之后就可以开始写下代码了。

#include <iostream>
using namespace std;
//把实现层次放在抽象层次的前面,因为抽象需要用到实现的方法
/*----实现层次----*/
/*实现*/
class Weapon {
public:
virtual ~Weapon() {}
//提供使用武器的接口(实现接口)
virtual void use() const = 0;
};
/*具体实现*/
//剑
class Sword : public Weapon {
public:
void use() const override {cout << "接招吧,雷霆半月斩!" << endl;}
};
//法杖
class Staff : public Weapon {
public:
void use() const override {cout << "接招吧,圣灵魔闪光!" << endl;}
};
/*----抽象层次----*/
/*抽象*/
class Character {
//设置指针为保护成员,这样一来派生类可以直接访问实现层
protected:
//此处封装“实现”的指针,这是桥接的核心,即组合Weapon* weapon;
public:
//explicit抑制类型转换关键字
explicit Character(Weapon* weapon) : weapon(weapon){}
virtual ~Character() {
delete weapon;//释放桥接的指针}
//提供战斗的接口(抽象接口)
virtual void fight() const = 0;
};
/*扩展抽象(即具体角色)*/
//战士
class Warrior : public Character {
public:
//委托构造
explicit Warrior(Weapon* weapon) : Character(weapon) {}
void fight() const override {cout << "哈哈哈,吾乃帝国名扬四海的狂战士:";weapon->use();}
};
//法师
class Mage : public Character {
public:
//委托构造
explicit Mage(Weapon* weapon) : Character(weapon) {}
void fight() const override {cout << "哈哈哈,吾乃教会首屈一指的魔法使:";weapon->use();}
};
int main() {
//新建角色Character* c = new Warrior(new Sword);c->fight();
delete c;c = new Mage(new Sword);c->fight();
delete c;c = new Warrior(new Staff);c->fight();
delete c;c = new Mage(new Staff);c->fight();
delete c;	
return 0;
}

​​​​​​​当然,如果我们遇到多个维度而非上述两个维度的情况,可以考虑使用“嵌套桥接”。

class Character {
protected:Weapon* weapon;
//防具指针Armor* armor;
public:
//explicit抑制类型转换关键字
explicit Character(Weapon* weapon, Armor* armor) : weapon(weapon), armor(armor){}
virtual ~Character() {
delete weapon;//释放桥接的指针
delete armor;}
virtual void fight() const = 0;
};
class Warrior : public Character {
public:
explicit Warrior(Weapon* weapon) : Character(weapon) {}
void fight() const override {cout << "哈哈哈,吾乃帝国名扬四海的狂战士:";weapon->use();armor->defend();}
};

​​​​​​


小结

总的来说,桥接模式的关联关系建立在抽象层。所以我们在扩展维度时,可能需要针对抽象进行设计与编程。但其在游戏开发中适用于许多场景,也同样符合开闭原则与单一职责原则,应用十分广泛。

如有补充纠正欢迎留言。

相关文章:

  • 介绍一种LDPC码译码器
  • uv:现代化的 Python 包和项目管理工具
  • 解常微分方程组
  • GoogLeNet网络模型
  • 西瓜书第五章——感知机
  • 《江西棒球资讯》棒球运动发展·棒球1号位
  • 信息安全之为什么引入公钥密码
  • 5.31 专业课复习笔记 12
  • day42 简单CNN
  • 计算机组织原理第三章
  • C 语言栈实现详解:从原理到动态扩容与工程化应用(含顺序/链式对比、函数调用栈、表达式求值等)
  • AI Agent的“搜索大脑“进化史:从Google API到智能搜索生态的技术变革
  • 题海拾贝:P8598 [蓝桥杯 2013 省 AB] 错误票据
  • 给跑步入门的一个训练课表
  • Docker-搭建MySQL主从复制与双主双从
  • BLE 广播与扫描机制详解:如何让设备“被看见”?
  • 1.JS逆向简介
  • 应急响应靶机-web3-知攻善防实验室
  • Another Redis Desktop Manager 1.3.7 安装教程 - 详细步骤图解 (Windows)
  • CppCon 2014 学习:Parallelizing the Standard Algorithms Library
  • 基础网页制作流程/厦门seo外包
  • 做桂林网站的图片/公司网站制作公司
  • 吉林市网站制作/大数据营销经典案例
  • 橙色网站模板/十堰seo排名公司
  • 外贸手表网站模板/东莞做网站哪家公司好
  • 做网站是com好还是cn好/广告公司推广