设计模式之桥接模式(C++)
作者：翟天保Steven
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一、桥接模式是什么？
桥接模式是一种结构型的软件设计模式，将抽象部分与实现部分分离，使他们可以独立地变化。
举例来说，黑色钢笔、红色油笔、红色钢笔等等，如果颜色和笔类型合起来考虑，那类的复杂度将难以想象，若有10个颜色，10个笔类型，那要有10*10个类来涵盖所有类型的笔。但是如果拆分颜色和笔类型，通过组合的形式获得目标，那只要10+10个类即可。这样设计极大降低了系统复杂度和耦合程度。
桥接模式的优点：
- 扩展性好。抽象与实现分离，扩展起来更便捷，可以获得更多样式的目标。
- 解耦。不同抽象间的耦合程度低。
- 满足设计模式要求的合成复用原则和开闭原则。
- 封装性好。具体实现细节对客户而言是透明不可见的。
桥接模式的缺点：
- 使用场景有限制。只有系统有两个以上独立变化维度时才适用。
二、桥接模式
2.1 结构图
客户端即Main主函数，不同的抽象组合完成想要的目标物，其中某个抽象要作为主体。
2.2 代码示例
场景描述：我要通过软件画笔来绘制我要的图形，先选定笔型-圆珠笔，配置黑色，再选好图形-圆形，尺寸为20，完成绘制。
//Figure.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>using namespace std;// 抽象类-图形
class Figure
{
public:// 创建virtual void create() = 0;// 获取尺寸int getSize() {return m_size;}// 设置尺寸void setSize(int size) {m_size = size;}
protected:int m_size = 10;
};// 具体实现类-圆形
class Circle :public Figure
{
public:// 创建virtual void create() {cout << "○" << endl;}
};// 具体实现类-矩形
class Rectangle :public Figure
{
public:// 创建virtual void create() {cout << "口" << endl;}
};
//Pen.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include "Figure.h"using namespace std;// 抽象类-笔
class Pen
{
public:// 构造函数Pen(Figure *figure){m_figure = figure;}// 析构函数virtual ~Pen() {if (m_figure != nullptr) {delete m_figure;m_figure = nullptr;}}// 绘制virtual void draw() = 0;// 获取颜色string getColor() {return m_color;}// 设置颜色void setColor(string color) {m_color = color;}
protected:string m_color = "白色";Figure *m_figure;
};// 具体实现类-圆珠笔
class BallPen :public Pen
{
public:// 构造函数BallPen(Figure *figure) :Pen(figure) {};// 绘制virtual void draw() {cout << getColor() << "圆珠笔绘制尺寸为" << m_figure->getSize() << "的";m_figure->create();}
};// 具体实现类-油画笔
class OilPen :public Pen
{
public:// 构造函数OilPen(Figure *figure) :Pen(figure) {};// 绘制virtual void draw() {cout << getColor() << "油画笔绘制尺寸为" << m_figure->getSize() << "的";m_figure->create();}
};//main.cpp
/****************************************************/
#include <iostream>
#include <string>
#include "Figure.h"
#include "Pen.h"using namespace std;int main()
{Figure *figure1 = new Circle();figure1->setSize(20);Pen *pen1 = new BallPen(figure1);pen1->setColor("黑色");pen1->draw();figure1 = nullptr;delete pen1;pen1 = nullptr;return 0;
}程序结果如下。
在上述示例中，因为Pen类中有一个m_figure，和figure1指向同一位置，所以在客户端中不能对figure1进行delete，不然会重复删除引发崩溃。在Qt中，许多类之间也有类似的设计。
三、总结
我尽可能用较通俗的话语和直观的代码例程，来表述我对桥接模式的理解，或许有考虑不周到的地方，如果你有不同看法欢迎评论区交流！希望我举的例子能帮助你更好地理解桥接模式。
如果文章帮助到你了，可以点个赞让我知道，我会很快乐~加油！