设计模式之桥接模式、合成/聚合复用原则的使用
作者：互联网
1. 定义
桥接模式(Bridge)：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
简单来说，就是把经常变化的类和经常变化的类分离，而不是用继承来耦合其关系，应该分离成两个类，降低耦合度
2. 题目引入
题目：有一个N品牌手机和一个M品牌手机，两个手机上都要有通讯录软件、一个游戏
背景：不同手机品牌的系统可能不一样，型号不一样，软件不可以共用，比如苹果手机游戏不能在安卓上玩，我们这取极端情况，所有软件在不同品牌手机上都不兼容
3. 一般解决方法
分析题目发现，有两种品牌手机N和M，所以我们可以抽象出一个抽象类即手机类，方便N和M的继承；但是发现软件在不同手机是不相同的，所以具体软件是不可以写在抽象手机类里的，要写在具体手机里，即结构图是：
每个都是继承的关系
代码：
类：
//智能手机父类
class SmartPhone
{
public virtual void Run()
{
Console.WriteLine("运行");
}
}
//N手机品牌
class SmartN : SmartPhone
{
}
//M手机品牌
class SmartM : SmartPhone
{
}
//N手机的使用功能通讯录
class AddressListN : SmartN
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("使用N手机的通讯录");
}
}
//N手机的游戏
class GameN : SmartN
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("玩N手机的游戏");
}
}
//M手机的使用功能通讯录
class AddressListM : SmartM
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("使用M手机的通讯录");
}
}
//M手机的游戏
class GameM : SmartM
{
public override void Run()
{
Console.WriteLine("玩M手机的游戏");
}
}
客户端：
SmartPhone smartPhone1 = new GameN();//N品牌的游戏
smartPhone1.Run();
SmartPhone smartPhone2 = new AddressListN();//N品牌的通讯录
smartPhone2.Run();
SmartPhone smartPhone3 = new GameM();//M品牌的游戏
smartPhone3.Run();
SmartPhone smartPhone4 = new AddressListM();//M品牌的通讯录
smartPhone4.Run();
这样做结果是有的，但是，耦合度太高，继承太过严谨，不能随意扩展，一扩展就要加类，比方又有一个输入法软件的功能，那么N、M手机都要再加这个输入法的类；如果有新功能（比如登录Register()）还要改变父类的功能，目前父类只有一个Run()功能,还需要在父类SmartPhone加上Register()方法，导致其他的类都要变化，如果要添加则父类一定会改变，是紧耦合，违反了开放封闭原则
及其不方便
4. 合成/聚合复用原则
合成/聚合复用原则(CARP)：尽量使用合成/聚合,尽量不要使用类继承。
对该原则的理解：
合成(Composition，也有翻译成组合）和聚合(Aggregation）都是关联的特殊种类。聚合表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分;合成则是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。
比方说，大雁有两个翅膀，翅膀与大雁是部分和整体的关系，并且它们的生命周期是相同的，于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物，所以每只大雁都是属于一个雁群，一个雁群可以有多只大雁，所以大雁和雁群是聚合关系。
优点：
合成/聚合复用原则的好处是，优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。
就刚才的例子，手机是不同的品牌公司，各自做自己的软件，就像刚刚一般的设计一样，而PC却是硬件厂商做硬件，软件厂商做软件，组合起来才是可以用的机器，实际上，像‘游戏’、‘通讯录’、‘MP3音乐播放’这些功能都是软件，如果我们可以让其分离与手机的耦合，那么就可以大大减少面对新需求时改动过大的不合理情况。
解决办法其实就是应该有个‘手机品牌’抽象类和‘手机软件’抽象类，让不同的品牌和功能都分别继承于它们，这样要增加新的品牌或新的功能都不用影响其他类了。
结构图：
现在我们需要将两个抽象类即手机品牌和手机软件结合起来，应该是手机品牌包含有手机软件，但软件并不是品牌的一部分，所以它们之间是聚合关系
结构图：
代码：
类：
//手机软件的抽象类
abstract class HandsetSoft
{
public abstract void Use();
}
//手机通讯录
class AddressList : HandsetSoft
{
public override void Use()
{
Console.WriteLine("运行手机通讯录");
}
}
//手机游戏
class Game : HandsetSoft
{
public override void Use()
{
Console.WriteLine("运行手机游戏");
}
}
//手机品牌的抽象类
abstract class SmartPhone
{
//聚合手机软件进来，后面如果要改或者添加手机软件，不会对手机有影响，因为手机软件都是继承HandsetSoft,而手机抽象类里面有HandsetSoft类型的字段调用
protected HandsetSoft soft1;
public void SetHandsetSoft(HandsetSoft soft)
{
soft1= soft;
}
public abstract void Run();
}
//N手机品牌
class SmartPhoneN : SmartPhone
{
public override void Run()
{
soft1.Use();
}
}
//M手机品牌
class SmartPhoneM : SmartPhone
{
public override void Run()
{
soft1.Use();
}
}
客户端：
SmartPhone smartPhone1 = new SmartPhoneN();
smartPhone1.SetHandsetSoft(new AddressList());
smartPhone1.Run();
SmartPhone smartPhone2 = new SmartPhoneN();
smartPhone2.SetHandsetSoft(new Game());
smartPhone2.Run();
SmartPhone smartPhone3 = new SmartPhoneM();
smartPhone3.SetHandsetSoft(new AddressList());
smartPhone3.Run();
SmartPhone smartPhone4 = new SmartPhoneM();
smartPhone4.SetHandsetSoft(new Game());
smartPhone4.Run();
这样就分离了两个可能不断变化的类，现在如果要增加一个功能，比如MP3音乐播放功能，那么只要增加这个类就行了，不会影响其他任何类，类的个数增加也只是一个
如果是要增加S品牌，只需要增加一个品牌子类就可以了，个数也是一个，不会影响其他类的改动
这显然是也符合了开放-封闭原则设计原则，这样的设计显然不会修改原来的代码，而只是扩展类就行了。但今天我的感受最深的是合成/聚合复用原则，也就是优先使用对象的合成或聚合，而不是类继承，聚合的魅力无限呀。相比，继承很容易造成不必要的麻烦。
5. 桥接模式使用例子
刚刚这个结构图，其实就是桥接模式了
中间有一条线，连接了两个抽象类，像一条桥，所以称为桥接模式
其实，上面那个合成/聚合复用原则的例子，就是桥接模式的使用
6. 桥接模式使用结构图
7. 全部程序（例子的）
using System;
namespace 桥接模式
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//1.按品牌分类的主程序
//SmartPhone smartPhone1 = new GameN();//N品牌的游戏
//smartPhone1.Run();
//SmartPhone smartPhone2 = new AddressListN();//N品牌的通讯录
//smartPhone2.Run();
//SmartPhone smartPhone3 = new GameM();//M品牌的游戏
//smartPhone3.Run();
//SmartPhone smartPhone4 = new AddressListM();//M品牌的通讯录
//smartPhone4.Run();
//2.使用桥接模式的主程序
SmartPhone smartPhone1 = new SmartPhoneN();
smartPhone1.SetHandsetSoft(new AddressList());
smartPhone1.Run();
SmartPhone smartPhone2 = new SmartPhoneN();
smartPhone2.SetHandsetSoft(new Game());
smartPhone2.Run();
SmartPhone smartPhone3 = new SmartPhoneM();
smartPhone3.SetHandsetSoft(new AddressList());
smartPhone3.Run();
SmartPhone smartPhone4 = new SmartPhoneM();
smartPhone4.SetHandsetSoft(new Game());
smartPhone4.Run();
Console.Read();
}
}
//题目：有一个N品牌手机和一个M品牌手机，两个手机上都要有通讯录软件、一个游戏
//背景：不同手机品牌的系统可能不一样，型号不一样，软件不可以共用，比如苹果手机游戏不能在安卓上玩，我们这取极端情况，所有软件在不同品牌手机上都不兼容
//1.按品牌分类
//提前说明下面这种方法缺点：继承太过严谨，不能随意扩展，一扩展就要加类，比方又有一个输入法软件的功能，那么N、M手机都要再加这个输入法的类；如果有新功能还要改变父类的功能，目前父类只有一个Run()功能，如果要添加则父类一定会改变，是紧耦合，违反了开放封闭原则
//手机品牌
//class SmartPhone
//{
// public virtual void Run()
// {
// Console.WriteLine("运行");
// }
//}
//N手机品牌
//class SmartN : SmartPhone
//{
//}
//M手机品牌
//class SmartM : SmartPhone
//{
//}
//N手机的使用功能通讯录
//class AddressListN : SmartN
//{
// public override void Run()
// {
// Console.WriteLine("使用N手机的通讯录");
// }
//}
//N手机的游戏
//class GameN : SmartN
//{
// public override void Run()
// {
// Console.WriteLine("玩N手机的游戏");
// }
//}
//M手机的使用功能通讯录
//class AddressListM : SmartM
//{
// public override void Run()
// {
// Console.WriteLine("使用M手机的通讯录");
// }
//}
//M手机的游戏
//class GameM : SmartM
//{
// public override void Run()
// {
// Console.WriteLine("玩M手机的游戏");
// }
//}
//2. 按桥接模式
//使用此模式的好处：此模式将抽象和实现分开了，即将抽象的手机品牌和实现的软件功能分开了，让其各自变化，方便了后续的修改，修改或者添加的时候不需要改变很多，如果是第一种方法纯继承，改变的就太多了
//手机软件的抽象类
abstract class HandsetSoft
{
public abstract void Use();
}
//手机通讯录
class AddressList : HandsetSoft
{
public override void Use()
{
Console.WriteLine("运行手机通讯录");
}
}
//手机游戏
class Game : HandsetSoft
{
public override void Use()
{
Console.WriteLine("运行手机游戏");
}
}
//手机品牌的抽象类
abstract class SmartPhone
{
//聚合手机软件进来，后面如果要改或者添加手机软件，不会对手机有影响，因为手机软件都是继承HandsetSoft,而手机抽象类里面有HandsetSoft类型的字段调用
protected HandsetSoft soft1;
public void SetHandsetSoft(HandsetSoft soft)
{
soft1= soft;
}
public abstract void Run();
}
//N手机品牌
class SmartPhoneN : SmartPhone
{
public override void Run()
{
soft1.Use();
}
}
//M手机品牌
class SmartPhoneM : SmartPhone
{
public override void Run()
{
soft1.Use();
}
}
}
8. 总结
桥接模式所说的‘将抽象部分与它的实现部分分离’，还是不好理解，我的理解就是实现系统可能有多角度分类，每一种分类都有可能变化，那么就把这种多角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。
也就是说，在发现我们需要多角度去分类实现对象，而只用继承会造成大量的类增加，不能满足开放-封闭原则时，就应该要考虑用桥接模式了。
标签：SmartPhone,Run,桥接,void,复用,new,手机,设计模式,class 来源： https://blog.csdn.net/weixin_50233101/article/details/118769167