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桥接模式

时间：2024-02-28 11:12:08浏览次数：34  
标签：咖啡 桥接 ICoffee 模式 实现 抽象 部分

简介

桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，它主要用于将抽象部分与实现部分分离，从而使它们可以独立变化。桥接模式通过将继承关系转化为组合关系，使得抽象部分和实现部分可以独立地变化，不会相互影响。

在桥接模式中，抽象部分通常指的是一个抽象类或接口，它定义了对外的接口或抽象方法；而实现部分则是具体的实现类，实现了抽象部分定义的接口或抽象方法。

桥接模式的核心思想是将抽象部分和实现部分解耦，使得它们可以独立地变化和扩展，同时通过组合关系而不是继承关系来实现这种解耦，从而提高了系统的灵活性和可维护性。

案例

让我们来考虑一个更具体的生活场景：咖啡店的点单系统。

假设你经营一家咖啡店，你想设计一个点单系统，该系统可以根据顾客的要求制作出不同种类的咖啡。咖啡的种类有很多，比如美式咖啡、拿铁、卡布奇诺等，同时每种咖啡可以选择不同的配料，比如牛奶、糖、焦糖等。在这种情况下，你可以使用桥接模式来设计点单系统。

让我们看看如何使用C#实现这个例子：

using System;

// 抽象部分：咖啡
interface ICoffee
{
    void MakeCoffee();
}

// 具体实现部分：美式咖啡
class Americano : ICoffee
{
    public void MakeCoffee()
    {
        Console.WriteLine("制作美式咖啡");
    }
}

// 具体实现部分：拿铁
class Latte : ICoffee
{
    public void MakeCoffee()
    {
        Console.WriteLine("制作拿铁");
    }
}

// 抽象部分：配料
interface IAdditive
{
    void Add();
}

// 具体实现部分：牛奶
class Milk : IAdditive
{
    public void Add()
    {
        Console.WriteLine("加牛奶");
    }
}

// 具体实现部分：糖
class Sugar : IAdditive
{
    public void Add()
    {
        Console.WriteLine("加糖");
    }
}

// 桥接部分：咖啡和配料的组合
class CoffeeWithAdditive : ICoffee
{
    private readonly ICoffee coffee;
    private readonly IAdditive additive;

    public CoffeeWithAdditive(ICoffee coffee, IAdditive additive)
    {
        this.coffee = coffee;
        this.additive = additive;
    }

    public void MakeCoffee()
    {
        coffee.MakeCoffee();
        additive.Add();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 制作一杯美式咖啡
        ICoffee americano = new Americano();
        americano.MakeCoffee();

        // 制作一杯拿铁咖啡
        ICoffee latte = new Latte();
        latte.MakeCoffee();

        // 制作一杯拿铁咖啡加牛奶
        ICoffee latteWithMilk = new CoffeeWithAdditive(new Latte(), new Milk());
        latteWithMilk.MakeCoffee();

        // 制作一杯美式咖啡加糖
        ICoffee americanoWithSugar = new CoffeeWithAdditive(new Americano(), new Sugar());
        americanoWithSugar.MakeCoffee();
    }
}

在这个例子中，ICoffee 接口代表咖啡，Americano 和 Latte 是具体的咖啡种类。IAdditive 接口代表配料，Milk 和 Sugar 是具体的配料种类。CoffeeWithAdditive 类则是将咖啡和配料组合起来的桥接部分。通过组合不同的咖啡和配料，可以制作出不同种类的咖啡，而不需要在每个咖啡类中重复编写配料的代码，从而提高了代码的复用性和可维护性。

增加维度

如果在上述的咖啡店点单系统中再加一个维度，比如大中小杯的选择，我们可以考虑使用桥接模式来处理这个场景。在这种情况下，我们需要将杯型作为一个维度，与咖啡和配料进行组合。

首先，我们可以定义一个表示杯型的接口或抽象类，然后具体实现大中小杯的类。接着，我们需要修改咖啡和配料类，使其可以接受一个杯型对象作为参数，从而与杯型进行组合。最后，我们可以通过组合不同种类的咖啡、配料和杯型，来制作出各种不同的咖啡饮品。

以下是对代码的修改示例：

using System;
using System.Collections.Generic;

// 抽象部分：咖啡
interface ICoffee
{
    void Make();
}

// 具体实现部分：美式咖啡
class Americano : ICoffee
{
    public void Make()
    {
        Console.WriteLine("制作美式咖啡");
    }
}

// 具体实现部分：拿铁
class Latte : ICoffee
{
    public void Make()
    {
        Console.WriteLine("制作拿铁");
    }
}

// 抽象部分：配料
interface IAdditive
{
    void Add();
}

// 具体实现部分：牛奶
class Milk : IAdditive
{
    public void Add()
    {
        Console.WriteLine("加牛奶");
    }
}

// 具体实现部分：糖
class Sugar : IAdditive
{
    public void Add()
    {
        Console.WriteLine("加糖");
    }
}

// 抽象部分：杯型
interface ICup
{
    string Size { get; }
}

// 具体实现部分：大杯
class LargeCup : ICup
{
    public string Size => "大杯";
}

// 具体实现部分：中杯
class MediumCup : ICup
{
    public string Size => "中杯";
}

// 具体实现部分：小杯
class SmallCup : ICup
{
    public string Size => "小杯";
}

// 桥接部分：咖啡和配料的组合
class CoffeeWithAdditive : ICoffee
{
    private readonly ICoffee coffee;
    private readonly IAdditive additive;
    private readonly ICup cup;

    public CoffeeWithAdditive(ICoffee coffee, IAdditive additive, ICup cup)
    {
        this.coffee = coffee;
        this.additive = additive;
        this.cup = cup;
    }

    public void Make()
    {
        Console.WriteLine($"制作{cup.Size}{coffee.GetType().Name}");
        coffee.Make();
        additive.Add();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 制作一个中杯拿铁
        ICoffee latte = new CoffeeWithAdditive(new Latte(), new Milk(), new MediumCup());
        latte.Make();

        Console.WriteLine();

        // 制作一个大杯美式咖啡加糖
        ICoffee americano = new CoffeeWithAdditive(new Americano(), new Sugar(), new LargeCup());
        americano.Make();
    }
}

在这个修改后的示例中，我们引入了 ICup 接口表示杯型，以及具体的大中小杯实现类 LargeCup、MediumCup 和 SmallCup。然后在 CoffeeWithAdditive 类中，我们将 ICup 作为一个额外的参数，与咖啡和配料一起组合。最后，在 Main 方法中，我们可以通过组合不同的咖啡、配料和杯型来制作出各种不同的咖啡饮品。

优点：

  1. 解耦抽象与实现： 桥接模式通过将抽象部分与实现部分分离，使得它们可以独立变化，不会相互影响，从而实现了解耦。

  2. 更好的扩展性： 桥接模式使得抽象部分和实现部分可以独立扩展，系统可以灵活地增加新的抽象部分或实现部分，而不需要修改现有的代码。

  3. 隐藏实现细节： 桥接模式将实现部分隐藏在抽象部分之后，使得客户端只需关注抽象部分的接口，而不需要关注实现部分的细节，降低了系统的复杂度。

  4. 更好的复用性： 桥接模式将抽象部分和实现部分分离，使得它们可以独立变化和复用，提高了代码的复用性。

缺点：

  1. 增加系统复杂性： 桥接模式引入了抽象部分和实现部分之间的额外的桥接类，可能会增加系统的复杂性，使得代码结构变得更加复杂。

  2. 可能导致类爆炸： 如果系统中存在多个维度的变化，可能会产生大量的桥接类，导致类的数量急剧增加，使得系统变得难以管理和理解。

  3. 不易于理解： 桥接模式的概念较为抽象，需要一定的经验和理解才能正确地使用，可能会增加团队成员的学习成本。

  4. 适用场景有限： 桥接模式适用于存在多个维度变化的场景，如果系统中只有单一的变化维度，可能并不适合使用桥接模式，会增加不必要的复杂性。

适用场景：

  1. 抽象和实现之间存在多个变化维度： 当系统中某个类的抽象部分和实现部分都可以有多种变化时，可以使用桥接模式将它们分离开来，使得它们可以独立变化，不会相互影响。

  2. 不希望使用继承或子类化时： 当系统中存在多个维度的变化时，使用继承会导致类的爆炸性增长，而桥接模式可以通过组合来解决这个问题，避免使用继承或子类化。

  3. 需要动态选择实现时： 当系统需要在运行时选择不同的实现时，可以使用桥接模式将抽象部分与实现部分分离，通过组合来动态选择实现。

  4. 抽象和实现不应该固定在编译时： 当系统中的抽象部分和实现部分不应该在编译时固定下来，而应该在运行时动态选择时，可以使用桥接模式来实现这种需求。

  5. 需要隐藏实现细节时： 当系统需要隐藏实现细节，使得客户端只需关注抽象部分的接口时，可以使用桥接模式将实现部分隐藏在抽象部分之后。

标签：咖啡,桥接,ICoffee,模式,实现,抽象,部分
From： https://www.cnblogs.com/mchao/p/18039362

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