Gof定義
將抽象部分與實現部分分離，使他們都可以獨立地變化。
先來看一個簡單的例子，假設我們需要開發一個同時支持PC和手機的坦克遊戲，遊戲在PC和手機上的功能都一樣，有同樣的類型，有同樣的功能需求變化，而這些遊戲中的坦克有多種不同的型號：T50 T60等。根據面向對象的思想，我們可以很容易設計一個坦克(Tank)的抽象類，然後不同的型號都繼承抽象類，並且PC和手機上的圖形繪製，操作等都是不相同的，所以不同的平臺都要提供自己的一套實現：
坦克抽象類
/// <summary> /// 坦克的抽象類 /// </summary> public abstract class Tank { public abstract void Start(); public abstract void Attack(); }
各種不同的型號
/// <summary> /// T50型號 /// </summary> public class T50:Tank { public override void Attack(){} public override void Start(){} } /// <summary> /// T60型號 /// </summary> public class T60:Tank { public override void Attack(){} public override void Start(){} }
手機上的實現
/// <summary> /// MobileT50型號 /// </summary> public class MobileT50 : T50 { /// <summary> /// 啓動 /// </summary> public override void Start(){} /// <summary> /// 攻擊 /// </summary> public override void Attack(){} } /// <summary> /// MobileT60型號 /// </summary> public class MobileT60 : Tank { /// <summary> /// 啓動 /// </summary> public override void Start(){} /// <summary> /// 攻擊 /// </summary> public override void Attack(){} }
PC上的實現
public class PCT50 : T50 { //代碼和手機中的類似 } public class PCT60 : T60 { //代碼和手機中的類似 }
客戶端調用
/// <summary> /// 手機客戶端調用 /// </summary> public class MobileApp { void Main(string[] args) { Tank t; t = new MobileT50(); t.Start(); t.Attack(); t = new MobileT60(); t.Start(); t.Attack(); } } /// <summary> /// PC客戶端調用 /// </summary> public class PCApp { void Main(string[] args) { //... } }
這樣的設計在需求比較穩定的情況下並沒有什麼問題，但事情往往不是這樣，我們可以有更多的型號如T80、T90、T100等，而且平臺也可能不止手機和PC這兩種，可能還有PSP，掌上電腦等。當有這樣雙向需求變化的時候，如果還像上面這樣設計將會帶來很多的問題，會有更多的重複代碼，類之間的結構也變得非常複雜，新添加一個平臺和加幾種型號都會很麻煩。如下圖：
動機
思考下上面問題：事實上由於Tank的類型的固有邏輯，使得Tank類型具有了兩個變化的維度---“平臺的變化”和“型號的變化”。如何應對這種“多維度的變化”？如何利用面向對象技術來使Tank類型可以輕鬆沿着“平臺”和“型號”兩個方向變化，而不引入額外的複雜度？這就是橋接模式要解決的問題。
既然涉及到了兩個維度的變化，那麼我們就這對這兩個維度來涉及抽象類，然後再想辦法將其關聯起來，先來創建“平臺”和“型號”的抽象類，如下：
/// <summary> /// 坦克型號的抽象類 /// </summary> public abstract class TankModel { public abstract void Run(); } /// <summary> /// 平臺的抽象類 /// </summary> public abstract class TankPlatformImplementation { public abstract void MoveTankTo(int x,int y); public abstract void DrawTank(); public abstract void Attack(); }
現在通過組合的方式將兩個類關聯起來，修改坦克型號的類即可，修改後的代碼如下：
/// <summary> /// 坦克型號的抽象類 /// </summary> public abstract class TankModel { protected TankPlatformImplementation _tankImp; /// <summary> /// 構造函數中傳入平臺對象 /// </summary> /// <param name="tankImp"></param> public TankModel(TankPlatformImplementation tankImp) { _tankImp = tankImp; } public abstract void Run(); }
抽象類已經完成，現在假設有PC平臺和T50型號的坦克，實現如下：
PC平臺具體類
/// <summary> /// PC坦克 /// </summary> public class PCTankImplatation:TankPlatformImplementation { string _tankModel; public PCTankImplatation(string tankModel) { _tankModel = tankModel; } /// <summary> /// 繪製坦克 /// </summary> public override void DrawTank() { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克繪製成功！"); } /// <summary> /// 坦克移動 /// </summary> /// <param name="x">x座標</param> /// <param name="y">y座標</param> public override void MoveTankTo(int x, int y) { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克已經移動到了座標("+x+","+y+")處"); } /// <summary> /// 攻擊 /// </summary> public override void Attack() { Console.WriteLine(_tankModel+"PC坦克開始攻擊"); } }
T50型號坦克具體類
/// <summary> /// T50型號坦克 /// </summary> public class T50 : TankModel { public T50(TankPlatformImplementation tankImp) : base(tankImp) { } public override void Run() { _tankImp.DrawTank(); _tankImp.MoveTankTo(100, 100); _tankImp.Attack(); } }
客戶端調用
/// <summary> /// 客戶端調用 /// </summary> public class App { void Main(string[] agrs) { T50 t = new T50(new PCTankImplatation()); t.Run(); } }
至此橋接模式的代碼部分基本完成，主要是同過在抽象類中的組合方式來實現，下面看下橋接模式的結構圖
使用了橋接模式後，當需求發生變化後就很容易來應對了，假如現在又多了一種T60型號的坦克，並且添加了一個手機平臺。只需要添加T60型號的具體類和手機平臺具體類即可，如下：
/// <summary> /// 手機坦克 /// </summary> public class MobileTankImplatation : TankPlatformImplementation { string _tankModel; public MobileTankImplatation(string tankModel) { _tankModel = tankModel; } /// <summary> /// 繪製坦克 /// </summary> public override void DrawTank() { Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克繪製成功！"); } /// <summary> /// 坦克移動 /// </summary> /// <param name="x">x座標</param> /// <param name="y">y座標</param> public override void MoveTankTo(int x, int y) { Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克已經移動到了座標(" + x + "," + y + ")處"); } /// <summary> /// 攻擊 /// </summary> public override void Attack() { Console.WriteLine(_tankModel+"Mobile坦克開始攻擊"); } } /// <summary> /// T60型號坦克 /// </summary> public class T60 : TankModel { public T60(TankPlatformImplementation tankImp) : base(tankImp) { } public override void Run() { _tankImp.DrawTank(); _tankImp.MoveTankTo(400, 100); _tankImp.Attack(); } }
添加這兩個類後現在我們有T50型號、 T60型號 、PC平臺、手機平臺，雖然只添加了兩個類，但現在有了四種組合，看客戶端代碼的調用：
/// <summary> /// 客戶端調用 /// </summary> public class App { void Main(string[] agrs) { //T50在PC上 T50 t50PC = new T50(new PCTankImplatation("T50")); t50PC.Run(); //T50在Mobile上 T50 t50Mobile = new T50(new MobileTankImplatation("T50")); t50Mobile.Run(); //T60在PC上 T60 t60PC = new T60(new PCTankImplatation("T60")); t60PC.Run(); //T60在Mobile上 T60 t60Mobile = new T60(new MobileTankImplatation("T60")); t60Mobile.Run(); } }
運行結果如下：
如果再有不同的平臺或是不同型號添加，只需添加平臺和型號的具體類實現就可以了，關於什麼型號在什麼平臺上使用，可以在調用的時候隨意組合。這樣就大大減少了類的結構的複雜度，下面兩幅圖就是最好的說明。
沒有使用橋接模式時的需求變化
使用橋接模式後的需求變化
橋接模式的幾個要點
橋接模式使用“對象間的組合關係”解耦了抽象和實現之間固有的綁定關係，使得抽象（Tank的型號）和實現（不同的平臺）可以沿着各自的維度來變化。
所謂抽象和實現沿着各自維度的變化，即“子類化”他們，比如不同的Tank型號的子類，和不同平臺的子類。得到各個子類之後，便可以任意組合他們，從而獲得不同平臺上的不同型號。
橋接模式有時候類似於多繼承方案，但是多繼承方案往往違背了單一職責原則，複用性比較差。橋接模式是比多繼承方案更好的方法。
橋接模式的應用一般在“兩個非常強的變化維度”，有時候即使有兩個變化的維度，但是某個方向的變化維度並不劇烈---換言之兩個變化不會導致從橫交錯的結果，並不一定要使用橋接模式。
