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桥接模式——C++实现

article 2025/2/13 7:07:34

1 桥接模式定义

2 桥接模式小例子

3 桥接模式的总结

1 桥接模式定义

首先来看看桥接模式的官方定义吧：

桥接模式是将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种结构型模式。

桥接模式的定义确实比较难理解，比较抽象。

下面我们通过一个例子来体会一下桥接模式。

2 桥接模式小例子

假设我们要在windows上编写一个读取硬盘上的图像并显示出来的图像类。因为图像的格式有很多种，它们的读取方式也都不一样。所以我们可以写一个Image父类，并根据不同的格式创建出不同的子类。代码大概就像下面这样：

class Image
{
public:
	virtual const char* read(string filename) = 0;
	virtual void display(const char* data) = 0;
};

class JPEGImage : public Image
{
public:
	const char* read(string filename) { cout << "Reading JPEG image from file " << filename << endl; return nullptr; }
	void display(const char* data)override { cout << "Displaying JPEG image " << endl; }
};

class PNGImage : public Image
{
public:
	const char* read(string filename) { cout << "Reading PNG image from file " << filename << endl; return nullptr; }
	void display(const char* data)override { cout << "Displaying PNG image " << endl; }
};

int main()
{
	Image* jpg = new JPEGImage();

	const char* data = jpg->read("image.jpg");
	jpg->display(data);

	delete jpg;
}

运行结果如下图所示：

假如现在我们想扩展我们的程序，想让它不仅能够在windows上面运行，并且能够在Linux上面也能运行。图像的格式在每个平台都是一样的，但是在两个平台下图像的显示方法是不一样的。

那么我们可能就会写出JPGImage_Win类、JPGImage_Linux类、PNGImage_Win类、PNGImage_Linux类等等。

如果在需要再增加对一个新平台的支持，就需要为每种图像增加一个针对该平台的类。如果需要再增加一种图像格式，就需要针对每一种平台编写一个类。

这样看起来相当麻烦，因为图像的格式和要显示的平台是两个不同的维度，它们都会产生变化。现在的设计把这两种的变化纠缠在了一起，无论哪一个维度产生了变化都会影响另一个维度。

幸运的是，我们有桥接模式！

我们可以把图像的读取方法还放在Image的子类中实现，但是把平台显示的代码放到另一个类层次中去实现。并在Image类中引用一个平台类。

代码大概长下面这样子：

class Platform
{
public:
	virtual void display(const char* data) = 0;
};

class WindowsPlatform : public Platform
{
public:
	void display(const char* data) { cout << "Displaying image on Windows platform" << endl; }
};

class LinuxPlatform : public Platform
{
public:
	void display(const char* data) { cout << "Displaying image on Linux platform" << endl; }
};

class Image
{
public:
	Image(Platform* p) : platform(p) {}
	virtual const char* read(string filename) = 0;
	void display(const char* data) { platform->display(data); }
private:
	Platform* platform;
};

class JPEGImage : public Image
{
public:
	JPEGImage(Platform* p) : Image(p) {}
	const char* read(string filename) { cout << "Reading JPEG image from file " << filename << endl; return nullptr; }
};

class PNGImage : public Image
{
public:
	PNGImage(Platform* p) : Image(p) {}
	const char* read(string filename) { cout << "Reading PNG image from file " << filename << endl; return nullptr; }
};

int main()
{
	Platform* win = new WindowsPlatform();
	Image* jpg = new JPEGImage(win);

	const char* data = jpg->read("image.jpg");
	jpg->display(data);

	delete jpg;
	delete win;

	return 0;
}

这样就清爽多了，无论将来要扩展平台还是要扩展图片的格式，都可以轻松完成！

有桥接模式真是太幸福啦！