设计模式之桥接模式

一、桥接模式：如果软件系统中某个类存在多个独立变化的维度，我们可以将这多个维度分离出来，使这些维度可以独立扩展，比如一个表示教师的类，他原本包含教师资格级别和所教学科这个两个维度，如果我们抽象出一个教师类，然后要实现各个级别、各个学科的教师的话，就需要实现教师资格级别数量（M）和教学学科数量（N）的乘积M*N个实现类，而如果我们将教师资格级别、教学学科从教师类中抽象出来，我们只需要实现这两个抽象的所有实现类（M个教师资格级别实现类、N个教学学科实现类），然后在教师类中使用组合模式方式去引用这两类实现类，则只需要M+N个实现类就可以满足需求，客户端需要什么样的实现类由它自己指定，这样既减少了实现类的数量，又增强了程序的灵活性，这种设计模式我们称之为桥接模式。

二、实现思路：将一个类中多个独立变化的纬度分别抽象出一个抽象类，把具体的变化情况作为其对应抽象的实现类，在类中保留对这些抽象类的引用，由客户端指定其具体的实现类以满足不同的需求。

三、代码举例：

A、多重继承模式下的类代码：

1、抽象教师类：

namespace Bridge.继承模式
{
    public abstract class Teacher
    {
        public abstract string TeachSubject { get; set; }//教学学科
        public abstract string SchoolRank { get; set; }//教学学校等级
        public abstract void BeginClass();//开始上课

    }
}

2、实现类：

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    /// 高中语文老师
    /// </summary>
    public class HighchoolChineseTeacher : Teacher
    {
        public HighchoolChineseTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "语文";
            this.SchoolRank = "高中";
        }
        public override string TeachSubject { get ; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank+ "教师级别的"+ this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject+"课.....");
        }
    }
}

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    /// 高中英语老师
    /// </summary>
    public class HighchoolEnglishTeacher : Teacher
    {

        public HighchoolEnglishTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "英语";
            this.SchoolRank = "高中";
        }
        public override string TeachSubject { get; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank + "教师级别的" + this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject + "课.....");
        }
    }
}

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    /// 初中语文老师
    /// </summary>
    public class MiddlechoolChineseTeacher : Teacher
    {

        public MiddlechoolChineseTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "语文";
            this.SchoolRank = "初中";
        }
        public override string TeachSubject { get; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank + "教师级别的" + this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject + "课.....");
        }
    }
}

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    /// 高初中英语老师
    /// </summary>
    public class MiddlechoolEnglishTeacher : Teacher
    {
        public MiddlechoolEnglishTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "英语";
            this.SchoolRank = "初中";
        }
        public override string TeachSubject { get; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank + "教师级别的" + this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject + "课.....");
        }
    }
}

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    /// 小学语文老师
    /// </summary>
    public class PrimaryschoolChineseTeacher : Teacher
    {
        public PrimaryschoolChineseTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "语文";
            this.SchoolRank = "小学";
        }
        public override string TeachSubject { get; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank + "教师级别的" + this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject + "课.....");
        }
    }
}

namespace Bridge.继承模式
{
    /// <summary>
    ///小学英语教师
    /// </summary>
    public class PrimaryschoolEnglishTeacher : Teacher
    {
        public PrimaryschoolEnglishTeacher()
        {
            this.TeachSubject = "英语";
            this.SchoolRank = "小学";
        }
        public override string TeachSubject { get; set; }
        public override string SchoolRank { get; set; }
        public override void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this.SchoolRank + "教师级别的" + this.TeachSubject + "老师开始上" + this.TeachSubject + "课.....");
        }
    }
}

B、桥接模式下的类代码：

1、学科接口：

namespace Bridge.桥接模式
{
    public interface ISubject
    {
        string Subject();
    }
}

2、教学等级接口：

namespace Bridge.桥接模式
{
    public interface ISchool
    {
        String  Rank();//学校等级
    }
}

3、学科接口实现类：

namespace Bridge.桥接模式
{
    public class ChineseSubject : ISubject
    {
        public string Subject()
        {
            return "语文";
        }
    }
}

namespace Bridge.桥接模式
{
    public class EnglishSubject : ISubject
    {
        public string Subject()
        {
            return "英语";
        }
    }
}

4、教学等级接口实现类：

namespace Bridge.桥接模式
{
    public class Middlechool : ISchool
    {
        public string Rank()
        {
            return "中学";
        }
    }
}

namespace Bridge.桥接模式
{
    class Primaryschool:ISchool
    {
        public string Rank()
        {
            return "小学";
        }
    }
}

5、Teacher类：

namespace Bridge.桥接模式
{
   public  class Teacher
    {
        public ISchool _school = null;
        public ISubject _subject = null;
        public void BeginClass()
        {
            Console.WriteLine(this._school.Rank() + "教师级别的" + this._subject.Subject() + "老师开始上" + this._subject.Subject() + "课.....");
        }
    }
}

6、客户端调用：

{
                //桥接模式与继承模式的对比：
                Bridge.继承模式.Teacher teacher0 = new Bridge.继承模式.PrimaryschoolChineseTeacher();
                teacher0.BeginClass();
                Bridge.继承模式.Teacher teacher1 = new Bridge.继承模式.MiddlechoolEnglishTeacher();
                teacher1.BeginClass();
                Console.WriteLine("..........以下是桥接模式代码...................");
                //如果按照以上的继承方式进行设计，假如现在教师资格固定为小学、初中、高中、大学这几类，客户端分别需要这几个资格的生物老师各一名，那么就需要同时增加4个生物老师实现类。
                //如果还需要这几个资格的化学老师各一名，则又需要4个化学老师实现类，以此类推，政理化史地生语数英这9大学学科都分别需要一名老师的话，那么老师实现类的数量为9*4=32名。
                //万一客户端还需要研究生导师、博士生导师等教师资格的老师呢？那全部计算下来需要实现类的数量为6*9=54个Teacher实现类，这造成了实现类爆炸性的增加，这下子这程序还怎么往下写？
                //有没有办法能够让扩展时减少实现类的数量？答案是使用桥接模式。
                Bridge.桥接模式.Teacher techer2 = new Bridge.桥接模式.Teacher();
                techer2._school = new Bridge.桥接模式.HighSchool();
                techer2._subject = new Bridge.桥接模式.EnglishSubject();
                techer2.BeginClass();

                Bridge.桥接模式.Teacher techer3 = new Bridge.桥接模式.Teacher();
                techer3._school = new Bridge.桥接模式.Middlechool();
                techer3._subject = new Bridge.桥接模式.ChineseSubject();
                techer3.BeginClass();
                //使用桥接模式将抽象和实现分离，使他们可以独立的变化：假如需要加入需要一组数学老师，我们只需要新增一个实现ISubject 接口的数学类，通过上端指定参数，就可以取得各个学校级别的数学老师
                //如果按照上面的继承模式，当我们需要新增一组数学老师时，就需要分别创建一个小学、初中、高中、大学的实现类对象。使用桥接模式，假如教师资格固定为小学、初中、高中、大学、研究生导师、博士生导师6类
                //学科为政理化史地生语数英这9大学学科，则需要实现类数量为6个ISchool实现类+9个ISubject实现类=15个，比继承模式中54个少了几倍。，
                //在以上两种模式中，如果还需要区分老师性别，继承模式中实现类的数量为2*6*9=108个，桥接模式中实现类数量为2+6+9=17个。两种模式相比，桥接模式的优点就出来了。桥接模式也有使用起来比较
                //麻烦的缺点：继承模式只需要new一个实现类即可，而桥接模式需要多new几个实现类进行指定，对于客户端而言需要了解更多的细节。
                Console.ReadKey();
            }

7、运行结果：

四、桥接模式的优缺点及应用：该模式适用于一个类具有多维度变化的情况，易于扩展，使用灵活，但客户端需要了解更多的细节，使用较为麻烦。

posted @ 2019-01-24 17:24 我若安好，便是晴天阅读(15) 评论(0) 收藏举报

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