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深入解析C#設計模式中對橋接模式的具體運用

2020-01-24 01:16:12
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來源:轉載
供稿:網友

這里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,這樣的設計對于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:用戶可能后面需要對遙控器添加返回上一個臺等功能時,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,顯然這樣的設計并不是好的設計。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。對于上面的問題中,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:

/// <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,這里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:

/// <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:

/// <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――遙控器中并不包含換臺,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,然后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。

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。

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。

public interface IEngine   {     void Start();     void Stop();   }

最后實現不同的發動機。

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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