c++ 设计模式7 （Bridge 桥模式）

4.2 Bridge 桥模式

动机：

由于某些类型的固有的实现逻辑，使得它们具有两个变化的维度，乃至多个变化的维度。

代码示例：

实现一个Messager，含有基本功能PlaySound,Connect等，并有PC、Mobile不同的平台实现 和 精简、完美等不同业务功能的版本

实现方法1:

Bridge1.cpp

类的个数：1 + n + m*n，数量巨大且不同类之中有大量重复

重构见方法2

 class Messager{
 public:
     virtual void Login(string username, string password)=;
     virtual void SendMessage(string message)=;
     virtual void SendPicture(Image image)=;

     virtual void PlaySound()=;
     virtual void DrawShape()=;
     virtual void WriteText()=;
     virtual void Connect()=;

     virtual ~Messager(){}
 };

 //平台实现

 class PCMessagerBase : public Messager{
 public:

     virtual void PlaySound(){
         //**********
     }
     virtual void DrawShape(){
         //**********
     }
     virtual void WriteText(){
         //**********
     }
     virtual void Connect(){
         //**********
     }
 };

 class MobileMessagerBase : public Messager{
 public:

     virtual void PlaySound(){
         //==========
     }
     virtual void DrawShape(){
         //==========
     }
     virtual void WriteText(){
         //==========
     }
     virtual void Connect(){
         //==========
     }
 };

 //业务抽象

 class PCMessagerLite : public PCMessagerBase {
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         PCMessagerBase::Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         PCMessagerBase::WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         PCMessagerBase::DrawShape();
         //........
     }
 };

 class PCMessagerPerfect : public PCMessagerBase {
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         PCMessagerBase::PlaySound();
         //********
         PCMessagerBase::Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         PCMessagerBase::PlaySound();
         //********
         PCMessagerBase::WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         PCMessagerBase::PlaySound();
         //********
         PCMessagerBase::DrawShape();
         //........
     }
 };

 class MobileMessagerLite : public MobileMessagerBase {
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         MobileMessagerBase::Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         MobileMessagerBase::WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         MobileMessagerBase::DrawShape();
         //........
     }
 };

 class MobileMessagerPerfect : public MobileMessagerBase {
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         MobileMessagerBase::PlaySound();
         //********
         MobileMessagerBase::Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         MobileMessagerBase::PlaySound();
         //********
         MobileMessagerBase::WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         MobileMessagerBase::PlaySound();
         //********
         MobileMessagerBase::DrawShape();
         //........
     }
 };

 void Process(){
         //编译时装配
         Messager *m =
             new MobileMessagerPerfect();
 }

重构步骤：

1.继承转组合，将PCMessagerBase,Mobilemessager声明为字段；

 class PCMessagerLite  {
     PCMessagerBase *messager;
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         messager -> Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         messager -> WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         messager -> DrawShape();
         //........
     }
 };

 class PCMessagerLite  {
     MobileMessagerBase *messager;
 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         messager -> Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         messager -> WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         messager -> DrawShape();
         //........
     }
 };

2.观察上述两个类，发现只有 *messager 声明不同，故采用基类声明，运行时多态调用方式，创建不同的 PCMessagerBase,Mobilemessager；

  class PCMessagerLite  {
      Messager *messager; // = new PCMessagerBase()或 MobileMessagerBase()
  public:

      virtual void Login(string username, string password){

          messager -> Connect();
          //........
      }
     virtual void SendMessage(string message){

         messager -> WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         messager -> DrawShape();
         //........
     }
 };        

3.考虑步骤2的代码，Messager类是纯虚基类（抽象类），不能实例化，故= new ...不成立。

分析产生这种状况的原因，是Login,SendPicture等与平台实现相关的方法，和PlaySound,DrawShape等与业务功能相关的方法不应该在一个类里。

将其拆分，得到MessagerImp类。

同时将MessagerLite，MessagerPerfect类中相同的MesseagerImp字段提到父类Messager，得到重构后的代码

注意运行时装配

 class Messager{
 protected:
      MessagerImp* messagerImp;//...
 public:
     virtual void Login(string username, string password)=;
     virtual void SendMessage(string message)=;
     virtual void SendPicture(Image image)=;

     virtual ~Messager(){}
 };

 class MessagerImp{
 public:
     virtual void PlaySound()=;
     virtual void DrawShape()=;
     virtual void WriteText()=;
     virtual void Connect()=;

     virtual MessagerImp(){}
 };

 //平台实现 n
 class PCMessagerImp : public MessagerImp{
 public:

     virtual void PlaySound(){
         //**********
     }
     virtual void DrawShape(){
         //**********
     }
     virtual void WriteText(){
         //**********
     }
     virtual void Connect(){
         //**********
     }
 };

 class MobileMessagerImp : public MessagerImp{
 public:

     virtual void PlaySound(){
         //==========
     }
     virtual void DrawShape(){
         //==========
     }
     virtual void WriteText(){
         //==========
     }
     virtual void Connect(){
         //==========
     }
 };

 //业务抽象 m

 //类的数目：1+n+m

 class MessagerLite :public Messager {

 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         messagerImp->Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         messagerImp->WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         messagerImp->DrawShape();
         //........
     }
 };

 class MessagerPerfect  :public Messager {

 public:

     virtual void Login(string username, string password){

         messagerImp->PlaySound();
         //********
         messagerImp->Connect();
         //........
     }
     virtual void SendMessage(string message){

         messagerImp->PlaySound();
         //********
         messagerImp->WriteText();
         //........
     }
     virtual void SendPicture(Image image){

         messagerImp->PlaySound();
         //********
         messagerImp->DrawShape();
         //........
     }
 };

 void Process(){
     //运行时装配
     MessagerImp* mImp=new PCMessagerImp();
     Messager *m =new Messager(mImp);
 }

 模式定义：

将抽象部分（业务功能）与实现部分（平台实现）分离，使他们都可以独立地变化。

类图：

要点总结：

Bridge模式使用“对象间的组合关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象的实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现研制各自维度的变化，即“子类化”他们。

Bridge模式有时候类似于多继承方案，但是多继承方案往往违背单一职责原则（即一个雷只有一个变化的原因），复用性较差。Bridge模式是比多继承更好的解决方案。

Bridge模式的应用一般在“两个非常强的变化维度”有时一个类也有多余两个的变化维度，这是可以使用Bridge的扩展模式。