桥接模式_结构型_GOF23
桥接模式桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，核心头脑是将抽象与实现分离，使两者能独立变化。它像一座连接两岸的桥梁，让“抽象层”和“实现层”自由组合，制止因多维度变化导致的“类爆炸”题目。例如，手机型号（抽象层）和功能模块（实现层）可以独立升级，无需为每种组合创建新类。
一、通俗理解
想象你设计一款智能遥控器：
[*]传统方式：为每个电器（电视、空调）开辟专用遥控器，导致代码冗余。
[*]桥接模式：
[*]抽象层：遥控器的通用操作（开关、调音量）。
[*]实现层：差异电器的具体功能（电视换台、空调调温）。
通过桥接，一个遥控器可控制所有电器，新增电器只需扩展实现层，无需修改抽象层。
二、模式结构
桥接模式包含四个角色：
[*]抽象化（Abstraction）：界说高层接口（如遥控器基类）。
[*]扩展抽象化（Refined Abstraction）：扩展功能（如带定时功能的遥控器）。
[*]实现化（Implementor）：界说底层接口（如电器开关标准）。
[*]具体实现化（Concrete Implementor）：实现具体功能（如电视、空调）。
三、实用场景
[*]多维度变化：如形状（圆形/矩形）×颜色（红/蓝）、付出渠道（微信/付出宝）×付出方式（扫码/密码）。
[*]动态组合需求：运行时灵活切换抽象与实现（如跨平台应用适配差异系统）。
[*]制止继承爆炸：替换多层类继承，提升代码可维护性。
四、代码实现
1. C++ 示例（遥控器与电器桥接）
#include <iostream>
// 实现层：电器接口
class Device {
public:
virtual void turnOn() = 0;
virtual void setMode(int mode) = 0;
};
// 具体实现：电视
class TV : public Device {
public:
void turnOn() override { std::cout << "电视启动\n"; }
void setMode(int mode) override {
std::cout << "切换到频道：" << mode << std::endl;
}
};
// 抽象层：遥控器基类
class RemoteControl {
protected:
Device* device;
public:
RemoteControl(Device* dev) : device(dev) {}
virtual void powerOn() { device->turnOn(); }
virtual void setMode(int mode) = 0;
};
// 扩展抽象：带数字按键的遥控器
class AdvancedRemote : public RemoteControl {
public:
AdvancedRemote(Device* dev) : RemoteControl(dev) {}
void setMode(int mode) override {
device->setMode(mode);
}
};
// 客户端
int main() {
Device* tv = new TV();
RemoteControl* remote = new AdvancedRemote(tv);
remote->powerOn(); // 输出：电视启动
remote->setMode(5); // 输出：切换到频道：5
delete tv;
delete remote;
return 0;
}
2. Python 示例（图形绘制：形状×颜色）
from abc import ABC, abstractmethod
# 实现层：颜色接口
class Color(ABC):
@abstractmethod
def apply_color(self):
pass
class Red(Color):
def apply_color(self):
return "红色"
# 抽象层：形状基类
class Shape(ABC):
def __init__(self, color):
self.color = color
@abstractmethod
def draw(self):
pass
class Circle(Shape):
def draw(self):
print(f"绘制{self.color.apply_color()}的圆形")
# 客户端
if __name__ == "__main__":
red_circle = Circle(Red())
red_circle.draw()# 输出：绘制红色的圆形
3. Java 示例（付出系统：渠道×方式）
// 实现层：支付方式接口
interface PayMode {
boolean securityCheck(String uid);
}
class FacePay implements PayMode {
public boolean securityCheck(String uid) {
System.out.println("人脸识别验证通过");
return true;
}
}
// 抽象层：支付渠道基类
abstract class Payment {
protected PayMode payMode;
public Payment(PayMode mode) { this.payMode = mode; }
public abstract void pay(String uid, double amount);
}
class WeChatPay extends Payment {
public WeChatPay(PayMode mode) { super(mode); }
public void pay(String uid, double amount) {
if (payMode.securityCheck(uid)) {
System.out.println("微信支付成功：" + amount);
}
}
}
// 客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Payment payment = new WeChatPay(new FacePay());
payment.pay("user123", 100.0);// 输出：人脸识别 → 微信支付成功
}
}
五、优缺点分析
优点缺点1. 解耦抽象与实现，扩展性强1. 设计复杂度高（需提前辨认变化维度）2. 动态组合对象，灵活性高2. 需维护更多类（抽象/实现分离）3. 制止类爆炸，符合开闭原则3. 对简单场景可能过度设计 六、总结
桥接模式通过组合代替继承，办理了多维度变化的系统设计困难。其核心代价在于：
[*]解耦头脑：抽象层关注业务逻辑，实现层专注底层细节。
[*]动态扩展：新增维度只需扩展对应层级，无需修改现有代码（如新增付出方式或电器范例）。
[*]实际应用：广泛用于GUI框架、跨平台开辟、付出系统等须要灵活组合的场景。
扩展思考：
[*]与适配器模式区别：适配器办理接口兼容题目，桥接模式办理多维解耦题目。
[*]与策略模式对比：策略模式针对算法替换，桥接模式针对多维结构分离。
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