桥接模式

概述

桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，它的主要目的是将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立地变化。桥接模式通过将类的功能层次与实现层次分离，使得系统更具扩展性和灵活性。

结构

桥接模式涉及以下几个角色：

1. 抽象类（Abstraction）：定义了抽象的接口，通常包含一个实现部分的引用（实现类接口类型）。
2. 扩展抽象类（Refined Abstraction）：继承自抽象类，通常是具体的业务逻辑类，调用实现部分的功能。
3. 实现类接口（Implementor）：定义实现类的接口，但不提供具体实现。实现类接口与抽象类没有继承关系。
4. 具体实现类（Concrete Implementor）：实现实现类接口，提供具体的实现逻辑。

示例

#include <iostream>
#include <memory>

class Color {
public:
    virtual void applyColor() const = 0;
    virtual ~Color() = default;
};

class RedColor : public Color {
public:
    void applyColor() const override {
        std::cout << "Applying red color." << std::endl;
    }
};

class BlueColor : public Color {
public:
    void applyColor() const override {
        std::cout << "Applying blue color." << std::endl;
    }
};

class Shape {
protected:
    std::shared_ptr<Color> color;
public:
    Shape(std::shared_ptr<Color> c) : color(std::move(c)) {}
    virtual void draw() const = 0;
    virtual ~Shape() = default;
};

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(std::shared_ptr<Color> c) : Shape(std::move(c)) {}
    void draw() const override {
        std::cout << "Drawing a circle. ";
        color->applyColor();
    }
};

class Square : public Shape {
public:
    Square(std::shared_ptr<Color> c) : Shape(std::move(c)) {}
    void draw() const override {
        std::cout << "Drawing a square. ";
        color->applyColor();
    }
};

int main() {
    // 颜色n * 形状m 种组合
    std::shared_ptr<Color> red = std::make_shared<RedColor>();
    std::shared_ptr<Color> blue = std::make_shared<BlueColor>();

    std::shared_ptr<Shape> redCircle = std::make_shared<Circle>(red);
    std::shared_ptr<Shape> blueSquare = std::make_shared<Square>(blue);

    redCircle->draw();
    blueSquare->draw();

    return 0;
}

总结

• 解耦抽象与实现：通过桥接模式，可以独立地扩展抽象类和实现类，而不会相互影响。
• 提高系统扩展性：可以很容易地增加新的形状或颜色，实现类和抽象类之间可以自由组合。

桥接模式非常适合在一个类有多个维度的变化，并且需要将这些维度解耦的场景中使用。通过这种模式，可以保持系统的灵活性，同时避免类爆炸问题。