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深入解析C#设计模式中对桥接模式的具体运用

2020-01-24 01:16:12
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供稿:网友

这里以电视遥控器的一个例子来引出桥接模式解决的问题,首先,我们每个牌子的电视机都有一个遥控器,此时我们能想到的一个设计是――把遥控器做为一个抽象类,抽象类中提供遥控器的所有实现,其他具体电视品牌的遥控器都继承这个抽象类,具体设计类图如下:

2016217172757462.png (273×269)

这样的实现使得每部不同型号的电视都有自己遥控器实现,这样的设计对于电视机的改变可以很好地应对,只需要添加一个派生类就搞定了,但随着时间的推移,用户需要改变遥控器的功能,如:用户可能后面需要对遥控器添加返回上一个台等功能时,此时上面的设计就需要修改抽象类RemoteControl的提供的接口了,此时可能只需要向抽象类中添加一个方法就可以解决了,但是这样带来的问题是我们改变了抽象的实现,如果用户需要同时改变电视机品型号和遥控器功能时,上面的设计就会导致相当大的修改,显然这样的设计并不是好的设计。然而使用桥接模式可以很好地解决这个问题,下面让我具体看看桥接模式是如何实现的。

定义
桥接模式即将抽象部分与实现部分脱耦,使它们可以独立变化。对于上面的问题中,抽象化也就是RemoteControl类,实现部分也就是On()、Off()、NextChannel()等这样的方法(即遥控器的实现),上面的设计中,抽象化和实现部分在一起,桥接模式的目的就是使两者分离,根据面向对象的封装变化的原则,我们可以把实现部分的变化(也就是遥控器功能的变化)封装到另外一个类中,这样的一个思路也就是桥接模式的实现,大家可以对照桥接模式的实现代码来解决我们的分析思路。

桥接模式实现
上面定义部分已经给出了我们桥接模式的目的以及实现思路了,下面让我们具体看看桥接模式是如何解决引言部分设计的不足。

抽象化部分的代码:

/// <summary>  /// 抽象概念中的遥控器,扮演抽象化角色  /// </summary>  public class RemoteControl  {    // 字段    private TV implementor;    // 属性    public TV Implementor    {      get { return implementor; }      set { implementor = value; }    }    /// <summary>    /// 开电视机,这里抽象类中不再提供实现了,而是调用实现类中的实现    /// </summary>    public virtual void On()    {      implementor.On();    }    /// <summary>    /// 关电视机    /// </summary>    public virtual void Off()    {      implementor.Off();    }    /// <summary>    /// 换频道    /// </summary>    public virtual void SetChannel()    {      implementor.tuneChannel();    }  }  /// <summary>  /// 具体遥控器  /// </summary>  public class ConcreteRemote : RemoteControl  {    public override void SetChannel()    {      Console.WriteLine("---------------------");      base.SetChannel();      Console.WriteLine("---------------------");    }  }

遥控器的实现方法部分代码,即实现化部分代码,此时我们用另外一个抽象类TV封装了遥控器功能的变化,具体实现交给具体型号电视机去完成:

/// <summary>  /// 电视机,提供抽象方法  /// </summary>  public abstract class TV  {    public abstract void On();    public abstract void Off();    public abstract void tuneChannel();  }  /// <summary>  /// 长虹牌电视机,重写基类的抽象方法  /// 提供具体的实现  /// </summary>  public class ChangHong : TV  {    public override void On()    {      Console.WriteLine("长虹牌电视机已经打开了");    }    public override void Off()    {      Console.WriteLine("长虹牌电视机已经关掉了");    }    public override void tuneChannel()    {      Console.WriteLine("长虹牌电视机换频道");    }  }  /// <summary>  /// 三星牌电视机,重写基类的抽象方法  /// </summary>  public class Samsung : TV  {    public override void On()    {      Console.WriteLine("三星牌电视机已经打开了");    }    public override void Off()    {      Console.WriteLine("三星牌电视机已经关掉了");    }    public override void tuneChannel()    {      Console.WriteLine("三星牌电视机换频道");    }  }

采用桥接模式的客户端调用代码:

/// <summary>  /// 以电视机遥控器的例子来演示桥接模式  /// </summary>  class Client  {    static void Main(string[] args)    {      // 创建一个遥控器      RemoteControl remoteControl = new ConcreteRemote();      // 长虹电视机      remoteControl.Implementor = new ChangHong();      remoteControl.On();      remoteControl.SetChannel();      remoteControl.Off();      Console.WriteLine();      // 三星牌电视机      remoteControl.Implementor = new Samsung();      remoteControl.On();      remoteControl.SetChannel();      remoteControl.Off();      Console.Read();    }  }

上面桥接模式的实现中,遥控器的功能实现方法不在遥控器抽象类中去实现了,而是把实现部分用来另一个电视机类去封装它,然而遥控器中只包含电视机类的一个引用,同时这样的设计也非常符合现实生活中的情况(我认为的现实生活中遥控器的实现――遥控器中并不包含换台,打开电视机这样的功能的实现,遥控器只是包含了电视机上这些功能的引用,然后红外线去找到电视机上对应功能的的实现)。通过桥接模式,我们把抽象化和实现化部分分离开了,这样就可以很好应对这两方面的变化了。

另一个实例

来看一下经常用来被举例的汽车对象。
首先定义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();    }  }

接着实现不同的汽车类型。

public 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");    }  }

再定义第二个变化维度,即发动机的接口。

public interface IEngine   {     void Start();     void Stop();   }

最后实现不同的发动机。

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");    }  }

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