标签：设计模式 桥接模式
桥接模式将抽象(Abstraction)与实现(Implementation)分离，使得二者可以独立地变化。
桥接模式将抽象和实现分别独立实现，即Abstraction类和Implement类。
桥接模式中的实现不是指抽象基类的具体子类对抽象基类中虚函数（接口）的实现，是指怎么去实现用户的需求，即在Implement具体类中实现Abstraction的接口功能，并且是通过组合（委托）的方式实现的，因此桥接模式中实现不是指的继承基类、实现基类接口，而是指的是通过对象组合实现用户的需求。
桥接模式将继承关系转换为组合关系，从而降低了系统间的耦合，减少了代码编写量。使用组合（委托）的方式将抽象和实现彻底地解耦，好处是抽象和实现可以分别独立地变化，系统的耦合性也得到了很好的降低。
将抽象部分与它的实现部分分离，使得它们可以独立地变化。抽象Abstraction与实现Implement分离，抽象部分Abstraction可以变化，如new RefinedAbstractionA(imp)、new RefinedAbstractionB(imp)；实现部分Implement也可以独立变化，如new ConcreteImplementA()、new ConcreteImplementB()。
抽象类(Abstraction):定义抽象类接口并且维护一个指向Implement的指针
扩充抽象类(RefinedAbstraction)：扩充由Abstraction定义的接口
实现类接口(Implement)：定义实现类的接口，该接口不一定要与 Abstraction的接口完全一致；事实上这两个接口可以完全不同。一般来讲， Implement接口仅提供基本操作，而 Abstraction则定义了基于这些基本操作的较高层次的操作。
具体实现类(ConcreteImplement)：实现Implement接口并定义具体实现。
Abstraction::request()：定义要实现的操作接口，在Abstraction::request()中根据不同的指针多态调用Implement::operation()函数。
Implement::operation()：实现抽象类Abstaction所定义操作的接口，由其具体派生类ConcreteImplemenA、ConcreteImplemenB或者其他派生类实现。
优点：
A、分离接口及其实现部分 。一个实现未必不变地绑定在一个接口上。抽象类的实现可以在运行时刻进行配置，一个对象甚至可以在运行时刻改变它的实现。将Abstraction与Implement分离有助于降低对实现部分编译时刻的依赖性，当改变一个实现类时，并不需要重新编译Abstraction类和它的客户程序。为了保证一个类库的不同版本之间的二进制兼容性，一定要有这个性质。另外，接口与实现分离有助于分层，从而产生更好的结构化系统，系统的高层部分仅需知道Abstraction和Implement即可。
B、提高可扩充性 。可以独立地对Abstraction和Implement层次结构进行扩充。
C、实现细节对客户透明 。可以对客户隐藏实现细节，例如共享Implement对象以及相应的引用计数机制。
D、将可以共享的变化部分，抽离出来，减少了代码的重复信息。
E、对象的具体实现可以更加灵活，可以满足多个因素变化的要求。
缺点：
A、桥接模式的引入会增加系统的理解与设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计与编程。
B、桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性。
C、客户必须知道选择哪一种类型的实现。
桥接模式使用场景：
A、当一个对象有多个变化因素的时候，考虑依赖于抽象的实现，而不是具体的实现。如手机品牌有2种变化因素，一个是品牌，一个是功能。
B、当多个变化因素在多个对象间共享时，考虑将变化的部分抽象出来再聚合或组合进来。
C、当考虑一个对象的多个变化因素可以动态变化的时候，考虑使用桥接模式，如手机的手机品牌是变化的，手机的功能也是变化的，所以将每个可变化的因数分离出来，独立的变化。
抽象工厂模式可以用来创建和配置一个特定的桥接模式。
适配器模式用来帮助无关的类协同工作，通常在系统设计完成后才会被使用。然而，桥接模式则是在系统开始时就被使用，使得抽象接口和实现部分可以独立进行改变。
桥接模式和装饰模式在一定程度上都是为了减少子类的数目，避免出现复杂的继承关系，但解决的方法却各有不同。装饰模式把子类中比基类中多出来的部分放到单独的类里面，以适应新功能增加的需要，当把描述新功能的类封装到基类的对象里面时，就得到所需要的子类对象，描述新功能的类通过组合可以实现很多的功能组合。 桥接模式则把原来的基类的实现化细节抽象出来，在构造到一个实现化的结构中，然后再把原来的基类改造成一个抽象化的等级结构，就可以实现系统在多个维度上的独立变化 。
Abstraction基类：
#ifndef ABSTRACTION_H
#define ABSTRACTION_H
#include "Implement.h"
//抽象基类
class Abstraction
{
public:
//需要实现的接口
virtual void request() = 0;
protected:
Abstraction(Implement* imp):m_implement(imp){}
protected:
Implement* m_implement;
};
#endif // ABSTRACTION_H
RefinedAbstractionA具体类：
#ifndef REFINEDABSTRACTIONA_H
#define REFINEDABSTRACTIONA_H
#include "Abstraction.h"
#include <iostream>
#include "Implement.h"
using namespace std;
class RefinedAbstractionA : public Abstraction
{
public:
RefinedAbstractionA(Implement* imp):Abstraction(imp){}
virtual void request()
{
cout << "RefinedAbstractionA::request" << endl;
//调用实现部分
m_implement->operation();
}
};
#endif // REFINEDABSTRACTIONA_H
RefinedAbstractionB具体类：
#ifndef REFINEDABSTRACTIONB_H
#define REFINEDABSTRACTIONB_H
#include "Abstraction.h"
#include <iostream>
#include "Implement.h"
using namespace std;
class RefinedAbstractionB : public Abstraction
{
public:
RefinedAbstractionB(Implement* imp):Abstraction(imp){}
virtual void request()
{
cout << "RefinedAbstractionB::request" << endl;
//调用实现部分
m_implement->operation();
}
};
#endif // REFINEDABSTRACTIONB_H
Implement抽象实现类：
#ifndef IMPLEMENT_H
#define IMPLEMENT_H
//抽象实现类
class Implement
{
public:
virtual void operation() = 0;
protected:
Implement(){}
};
#endif // IMPLEMENT_H
ConcreteImplementA具体实现类：
#ifndef CONCRETEIMPLEMENTA_H
#define CONCRETEIMPLEMENTA_H
#include "Implement.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//具体实现类
class ConcreteImplementA : public Implement
{
public:
//具体实现的功能函数
void operation()
{
cout << "ConcreteImplementA::operation()" << endl;
}
};
#endif // CONCRETEIMPLEMENTA_H
ConcreteImplementB具体实现类：
#ifndef CONCRETEIMPLEMENTB_H
#define CONCRETEIMPLEMENTB_H
#include "Implement.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//具体实现类
class ConcreteImplementB : public Implement
{
public:
//具体实现的功能函数
void operation()
{
cout << "ConcreteImplementB::operation()" << endl;
}
};
#endif // CONCRETEIMPLEMENTB_H
客户调用程序：
#include "Abstraction.h"
#include "Implement.h"
#include "ConcreteImplementA.h"
#include "ConcreteImplementB.h"
#include "RefinedAbstractionA.h"
#include "RefinedAbstractionB.h"
int main()
{
Implement* imp = new ConcreteImplementA();
Abstraction* abs = new RefinedAbstractionA(imp);
abs->request();
Implement* imp1 = new ConcreteImplementB();
Abstraction* abs1 = new RefinedAbstractionB(imp1);
abs1->request();
return 0;
}
将抽象部分与实现部分分离：实现系统可能有多角度（维度）分类，每一种分类都可能变化，把多种角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。
在发现需要多角度去分类实现对象，而只用继承会造成大量的类增加，不能满足开放-封闭原则时，要考虑用桥接模式。
组合/聚合复用原则：尽量使用组合/聚合，不要使用类继承。
优先使用对象的组合/聚合将有助于保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。
电脑品牌和操作系统是两个概念，不同的品牌的电脑可以安装相同或不同的操作系统，两者都具有很大的变动性。如果单独以电脑品牌或操作系统为基类来进行继承扩展的话，会使类的数目剧增并且耦合性很高，如果更改电脑品牌或增加操作系统类型都会增加很多的变动。
将两者抽象出来两个基类分别是Computer和OS，在Computer类中聚合一个OS对象的基类将解决电脑品牌和操作系统扩展混乱的问题，两者的扩展就相对灵活，剪短了两者的必要联系。
Computer接口：
#ifndef COMPUTER_H
#define COMPUTER_H
class OS;
class Computer
{
public:
virtual void installOS(OS* os) = 0;
};
#endif // COMPUTER_H
AppleComputer具体实现：
#ifndef APPLECOMPUTER_H
#define APPLECOMPUTER_H
#include "Computer.h"
#include "OS.h"
class AppleComputer : public Computer
{
public:
virtual void installOS(OS* os)
{
cout << "AppleComputer ";
os->installOS_Imp();
}
};
#endif // APPLECOMPUTER_H
ThinkPadComputer具体实现：
#ifndef THINKPADCOMPUTER_H
#define THINKPADCOMPUTER_H
#include "Computer.h"
#include "OS.h"
class ThinkPadComputer : public Computer
{
public:
virtual void installOS(OS* os)
{
cout << "ThinkPadComputer ";
os->installOS_Imp();
}
};
#endif // THINKPADCOMPUTER_H
OS接口：
#ifndef OS_H
#define OS_H
#include <iostream>
using namespace std;
class OS
{
public:
virtual void installOS_Imp() = 0;
};
#endif // OS_H
LinuxOS具体实现：
#ifndef LINUXOS_H
#define LINUXOS_H
#include "OS.h"
class LinuxOS : public OS
{
public:
virtual void installOS_Imp()
{
cout << "has installed Linux OS" << endl;
}
};
#endif // LINUXOS_H
WindowsOS具体实现：
#ifndef WINDOWSOS_H
#define WINDOWSOS_H
#include "OS.h"
class WindowsOS : public OS
{
public:
virtual void installOS_Imp()
{
cout << "has installed Windows OS" << endl;
}
};
#endif // WINDOWSOS_H
客户调用程序：
#include "OS.h"
#include "Computer.h"
#include "LinuxOS.h"
#include "WindowsOS.h"
#include "AppleComputer.h"
#include "ThinkPadComputer.h"
int main()
{
OS* lin = new LinuxOS();
OS* win = new WindowsOS();
Computer* apple = new AppleComputer();
Computer* thinkpad = new ThinkPadComputer();
apple->installOS(lin);
apple->installOS(win);
thinkpad->installOS(win);
thinkpad->installOS(lin);
delete lin,win,apple,thinkpad;
return 0;
}
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标签：设计模式 桥接模式
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