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深入解析C#設計模式中對橋接模式的具體運用

編輯:關於C語言

這裡以電視遙控器的一個例子來引出橋接模式解決的問題,首先,我們每個牌子的電視機都有一個遙控器,此時我們能想到的一個設計是——把遙控器做為一個抽象類,抽象類中提供遙控器的所有實現,其他具體電視品牌的遙控器都繼承這個抽象類,具體設計類圖如下:

2016217172757462.png (273×269)

這樣的實現使得每部不同型號的電視都有自己遙控器實現,這樣的設計對於電視機的改變可以很好地應對,只需要添加一個派生類就搞定了,但隨著時間的推移,用戶需要改變遙控器的功能,如:用戶可能後面需要對遙控器添加返回上一個台等功能時,此時上面的設計就需要修改抽象類RemoteControl的提供的接口了,此時可能只需要向抽象類中添加一個方法就可以解決了,但是這樣帶來的問題是我們改變了抽象的實現,如果用戶需要同時改變電視機品型號和遙控器功能時,上面的設計就會導致相當大的修改,顯然這樣的設計並不是好的設計。然而使用橋接模式可以很好地解決這個問題,下面讓我具體看看橋接模式是如何實現的。

定義
橋接模式即將抽象部分與實現部分脫耦,使它們可以獨立變化。對於上面的問題中,抽象化也就是RemoteControl類,實現部分也就是On()、Off()、NextChannel()等這樣的方法(即遙控器的實現),上面的設計中,抽象化和實現部分在一起,橋接模式的目的就是使兩者分離,根據面向對象的封裝變化的原則,我們可以把實現部分的變化(也就是遙控器功能的變化)封裝到另外一個類中,這樣的一個思路也就是橋接模式的實現,大家可以對照橋接模式的實現代碼來解決我們的分析思路。

橋接模式實現
上面定義部分已經給出了我們橋接模式的目的以及實現思路了,下面讓我們具體看看橋接模式是如何解決引言部分設計的不足。

抽象化部分的代碼:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 /// <summary> /// 抽象概念中的遙控器,扮演抽象化角色 /// </summary> public class RemoteControl { // 字段 private TV implementor; // 屬性 public TV Implementor { get { return implementor; } set { implementor = value; } } /// <summary> /// 開電視機,這裡抽象類中不再提供實現了,而是調用實現類中的實現 /// </summary> public virtual void On() { implementor.On(); } /// <summary> /// 關電視機 /// </summary> public virtual void Off() { implementor.Off(); } /// <summary> /// 換頻道 /// </summary> public virtual void SetChannel() { implementor.tuneChannel(); } } /// <summary> /// 具體遙控器 /// </summary> public class ConcreteRemote : RemoteControl { public override void SetChannel() { Console.WriteLine("---------------------"); base.SetChannel(); Console.WriteLine("---------------------"); } }

遙控器的實現方法部分代碼,即實現化部分代碼,此時我們用另外一個抽象類TV封裝了遙控器功能的變化,具體實現交給具體型號電視機去完成:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 /// <summary> /// 電視機,提供抽象方法 /// </summary> public abstract class TV { public abstract void On(); public abstract void Off(); public abstract void tuneChannel(); } /// <summary> /// 長虹牌電視機,重寫基類的抽象方法 /// 提供具體的實現 /// </summary> public class ChangHong : TV { public override void On() { Console.WriteLine("長虹牌電視機已經打開了"); } public override void Off() { Console.WriteLine("長虹牌電視機已經關掉了"); } public override void tuneChannel() { Console.WriteLine("長虹牌電視機換頻道"); } } /// <summary> /// 三星牌電視機,重寫基類的抽象方法 /// </summary> public class Samsung : TV { public override void On() { Console.WriteLine("三星牌電視機已經打開了"); } public override void Off() { Console.WriteLine("三星牌電視機已經關掉了"); } public override void tuneChannel() { Console.WriteLine("三星牌電視機換頻道"); } }

采用橋接模式的客戶端調用代碼:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 /// <summary> /// 以電視機遙控器的例子來演示橋接模式 /// </summary> class ClIEnt { static void Main(string[] args) { // 創建一個遙控器 RemoteControl remoteControl = new ConcreteRemote(); // 長虹電視機 remoteControl.Implementor = new ChangHong(); remoteControl.On(); remoteControl.SetChannel(); remoteControl.Off(); Console.WriteLine(); // 三星牌電視機 remoteControl.Implementor = new Samsung(); remoteControl.On(); remoteControl.SetChannel(); remoteControl.Off(); Console.Read(); } }

上面橋接模式的實現中,遙控器的功能實現方法不在遙控器抽象類中去實現了,而是把實現部分用來另一個電視機類去封裝它,然而遙控器中只包含電視機類的一個引用,同時這樣的設計也非常符合現實生活中的情況(我認為的現實生活中遙控器的實現——遙控器中並不包含換台,打開電視機這樣的功能的實現,遙控器只是包含了電視機上這些功能的引用,然後紅外線去找到電視機上對應功能的的實現)。通過橋接模式,我們把抽象化和實現化部分分離開了,這樣就可以很好應對這兩方面的變化了。

另一個實例

來看一下經常用來被舉例的汽車對象。
首先定義Abstraction。

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 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(); } }

接著實現不同的汽車類型。

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 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"); } }

再定義第二個變化維度,即發動機的接口。

? 1 2 3 4 5 public interface IEngine { void Start(); void Stop(); }

最後實現不同的發動機。

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 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"); } }
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