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深入解析C#设计模式中对桥接模式的具体运用

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:

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" );

     }

   }

 

dy("nrwz");

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