当前位置：首页 > news >正文

97、23种设计模式之桥接模式（6/23）

news 2025/8/29 5:24:11

桥接模式（Bridge Pattern）是 GoF 提出的 23 种经典设计模式中的一种结构型模式，其核心思想是将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化，从而提升系统的灵活性和可扩展性。以下是桥接模式的详细解析：

一、模式定义

桥接模式通过组合关系替代传统的继承关系，将类的抽象化（Abstraction）与实现化（Implementor）解耦，使得两者可以独立扩展而互不影响。

抽象化（Abstraction）：定义高层业务逻辑的接口，持有实现化对象的引用。
实现化（Implementor）：定义具体实现类的接口，不直接与抽象化关联。

例如，在跨平台图形绘制系统中：

抽象化：Shape（如圆形、矩形）定义绘制方法。
实现化：Renderer（如光栅渲染、矢量渲染）定义具体渲染逻辑。
组合关系：Shape 通过聚合 Renderer 实现动态切换渲染方式。

二、适用场景

1.多维度独立变化

当系统存在两个或多个独立变化的维度（如平台与格式、形状与颜色），且需独立扩展时。
示例：

跨平台视频播放器：支持 Windows/Linux/macOS 等平台，同时支持 AVI/MP4/RMVB 等格式。
图形绘制系统：支持圆形/矩形等形状，同时支持光栅/矢量等渲染方式。

2.避免继承层次爆炸

若使用继承实现多维度变化，会导致子类数量指数级增长（如 WindowsAVIPlayer、LinuxMP4Player 等）。桥接模式通过组合减少类数量。

3.需要动态切换实现

在运行时动态组合抽象与实现（如根据用户配置切换渲染方式）。

三、模式结构

桥接模式包含四个核心角色：

1.抽象化（Abstraction）

定义高层接口，持有实现化对象的引用。
示例：Shape 类提供 draw() 方法，内部调用 Renderer 的渲染逻辑。

2.修正抽象化（Refined Abstraction）

扩展抽象化接口，实现具体业务逻辑。
示例：Circle 和 Rectangle 类继承 Shape，定义具体形状的绘制。

3.实现化（Implementor）

定义实现化接口，不涉及抽象化业务。
示例：Renderer 接口定义 renderShape() 方法。

4.具体实现化（Concrete Implementor）

实现实现化接口，提供具体逻辑。
示例：RasterRenderer（光栅渲染）和 VectorRenderer（矢量渲染）实现 Renderer 接口。

四、代码示例（C#）

using System;// 实现化接口（Implementor）
interface IRenderer
{void RenderShape(string shapeName);
}// 具体实现化（Concrete Implementor）
class RasterRenderer : IRenderer
{public void RenderShape(string shapeName){Console.WriteLine($"光栅渲染绘制: {shapeName}");}
}class VectorRenderer : IRenderer
{public void RenderShape(string shapeName){Console.WriteLine($"矢量渲染绘制: {shapeName}");}
}// 抽象化（Abstraction）
abstract class Shape
{protected IRenderer _renderer;public Shape(IRenderer renderer){_renderer = renderer;}public abstract void Draw();
}// 修正抽象化（Refined Abstraction）
class Circle : Shape
{public Circle(IRenderer renderer) : base(renderer) { }public override void Draw(){_renderer.RenderShape("圆形");}
}class Rectangle : Shape
{public Rectangle(IRenderer renderer) : base(renderer) { }public override void Draw(){_renderer.RenderShape("矩形");}
}// 客户端代码
class Program
{static void Main(string[] args){IRenderer raster = new RasterRenderer();IRenderer vector = new VectorRenderer();Shape circle = new Circle(vector);Shape rectangle = new Rectangle(raster);circle.Draw();      // 输出: 矢量渲染绘制: 圆形rectangle.Draw();   // 输出: 光栅渲染绘制: 矩形}
}