设计模式|设计模式 - Bridge 桥模式设计模式-Bridge桥模式

Bridge桥模式也属于”的单一职责“模式中的典型模式。
问题描述：
我们绘制图形时，图形可以有不同形状以及不同颜色，比如圆形可以是红的，绿的，方形可以是红的绿的，如果用代码来描绘这些类，会有如下:

1 class Shape{ 2 }; 3 class Rectangle : public Shape{ 4 }; 5 class Circle : public Shape{ 6 }; 7 class Color{ 8 }; 9 class Red : public Color{ 10 }; 11 class Blue : public Color{ 12 }; 13 class RedRectangle : public Red{ 14 }; 15 class BlueRectangle : public Blue{ 16 };

每增加一种图形或者颜色，新增的类就会成倍得增长。而且CRedRectangle继承于颜色，似乎也不太合理，CRedRectangle和CRed之间不是一种is-a的关系。下面通过桥模式改善它？
定义
将抽象部分(业务功能)与实现部分(平台实现)分离，使它们都可以独立地变化。　——《设计模式》GoF
简单的说就是抽象对外提供的接口，对外隐瞒实现部分，在抽象中引用实现部分，从而实现抽象对实现部分的调用，而抽象中引用的实现部分可以在今后的开发中，切换为别的实现部分。
动机

解决继承带来的问题
对象的继承关系是在编译时就定义好的，无法在运行时改变从父类继承的实现。父类实现中的任何变化都必然会导致子类发生变化。比如上面的代码，Red类是Color抽象类的具体实现，RedRectangle从Red类中继承了红色属性，就和颜色的实现绑定在了一起，RedRectangle的颜色实现就难以修改或扩展。通过桥接模式把依赖具体实现，提升为依赖抽象，来完成对象和变化因素之间的低耦合，提高系统的可维护性和扩展性。桥接模式的主要目的是将一个对象的变化与其它变化隔离开，让彼此之间的耦合度最低。
合成/聚合复用原则
聚合表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分；合成则是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。
绘制矩形、圆形、椭圆、正方形，我们至少需要4个形状类，但是如果绘制的图形需要具有不同的颜色，如红色、绿色、蓝色等，此时至少有如下两种设计方案：
方案一：为每一种形状都提供一套颜色版本

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方案二：根据实际需要对形状和颜色进行组合

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明显方案二采用聚合的方式可以减少很多类的数量。

UML类图

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Abstraction类定义了抽象类的接口，并且维护一个指向Implementor实现类的指针；
RefineAbstraction类扩充了Abstraction类的接口；
Implementor类定义了实现类的接口，这个接口不一定要与Abstraction的接口完全一致；实际上，这两个接口可以完全不同；
ConcreteImplementor类实现了Implementor定义的接口。
代码实现

1 #include 2 3 using namespace std; 4 5 //具体实现的抽象 6 class Implementor { 7public: 8virtual void operatonImpl() = 0; 9 }; 10 11 //具体实现 12 class ConcreteImplementor : public Implementor { 13public: 14void oerationImpl() { cout << "OperationImpl" << endl; } 15 }; 16 17 class Abstruction { 18public: 19Abstruction(Implementor* pImpl) : m_pImpl(pImpl) {} 20virtual void operation() = 0; 21 22protected: 23Implementor* m_pImpl; 24 }; 25 26 //重新定义抽象 27 class RedfinedAbstraction : public Abstruction { 28public: 29RedfineAbstraction(Implementor* pImpl) : Abstruction(pImpl) {} 30void operation() { m_pImpl->operatonImpl(); } 31 }; 32 33 int main() { 34Implementor* pImplObj = new ConcreteImplementor(); 35Abstruction* pAbsObj = new RedfineAbstraction(pImplObj); 36pAbsObj->operation(); 37delete pImplObj; 38pImplObj = nullptr; 39delete pAbsObj; 40pAbsObj = nullptr; 41return 0; 42 }

使用桥模式重新实现形状与颜色的代码：

1 #include 2 #include 3 4 using namespace std; 5 6 class Color { 7public: 8virtual string name() = 0; 9 10protected: 11string mName; 12 }; 13 14 class Green : public Color { 15public: 16Green() { mName = "Green"; } 17virtual ~Green() {} 18virtual string name() { return mName; } 19 }; 20 21 class Red : public Color { 22public: 23Red() { mName = "Red"; } 24virtual ~Red() {} 25virtual string name() { return mName; } 26 }; 27 28 class Shape { 29public: 30Shape(Color* color) : mColor(color) {} 31virtual void myShape() = 0; 32 33protected: 34Color* mColor; 35 }; 36 37 class Rectangle : public Shape { 38public: 39Rectangle(Color* color) : Shape(color) {} 40virtual void myShape() { 41cout << "Rectangle has a " << mColor->name() << " color\n"; 42} 43 }; 44 45 class Circle : public Shape { 46public: 47Circle(Color* color) : Shape(color) {} 48virtual void myShape() { 49cout << "Circle has a " << mColor->name() << " color\n"; 50} 51 }; 52 53 int main() { 54Color* red = new Red(); 55Color* green = new Green(); 56 57Shape* rectangle = new Rectangle(red); 58rectangle->myShape(); 59Shape* circle = new Circle(green); 60circle->myShape(); 61 62return 0; 63 }

桥模式的优点
分离抽象接口及其实现的部分