目录

  1. 桥接模式简介
  2. 桥接模式的结构
  3. 桥接模式的优缺点
  4. 桥接模式的实现
    • 4.1 Python 示例
    • 4.2 与继承的区别
  5. 桥接模式的应用场景
  6. 出站链接
  7. 站内链接
  8. 参考资料

1. 桥接模式简介

桥接模式（Bridge Pattern） 是一种结构型设计模式，用于分离抽象部分与其实现部分，使它们可以独立变化。

为什么使用桥接模式？

  • 减少子类数量，避免继承导致的类爆炸。
  • 分离抽象与实现，提高代码扩展性。
  • 适用于多个维度变化的场景（如设备类型 + 绘制方式）。

典型应用

  • 图形绘制（形状 + 颜色）
  • 消息发送（消息类型 + 发送方式）
  • 数据库驱动（数据库类型 + 连接方式）

2. 桥接模式的结构

桥接模式主要包含以下四个角色：

角色作用
Abstraction（抽象类）定义高层接口，持有实现部分的引用
Refined Abstraction（扩展抽象类）具体实现抽象接口，并委托实现类完成具体工作
Implementor（实现接口）定义实现类的行为接口
Concrete Implementor（具体实现类）具体实现 Implementor 接口

UML 类图

┌──────────────────────────┐
│      Abstraction         │  (抽象类)
│  - implementor: Implementor │
│  + operation()           │
└────────▲────────────────┘
         │
┌──────────────────────────┐
│  Refined Abstraction     │  (扩展抽象类)
│  + operation()           │
└────────▲────────────────┘
         │
┌──────────────────────────┐
│       Implementor        │  (实现接口)
│  + operation_impl()      │
└────────▲────────────────┘
         │
┌──────────────────────────┐
│  Concrete Implementor    │  (具体实现)
│  + operation_impl()      │
└──────────────────────────┘

3. 桥接模式的优缺点

✅ 优点

  1. 抽象与实现分离，两者可以独立变化。
  2. 减少子类数量，避免继承导致的类爆炸。
  3. 符合开闭原则（OCP），方便扩展新功能。

❌ 缺点

  1. 增加代码复杂度，需要额外的抽象层。
  2. 难以理解，尤其对初学者而言。

4. 桥接模式的实现

4.1 Python 示例

场景：实现消息发送系统，支持 短消息（SMS）、邮件（Email） 发送方式，同时可以发送 普通消息、加急消息。

# 1. 实现部分（Implementor）
class MessageSender:
    def send(self, message):
        pass

# 2. 具体实现类（Concrete Implementor）
class EmailSender(MessageSender):
    def send(self, message):
        print(f"Sending Email: {message}")

class SMSSender(MessageSender):
    def send(self, message):
        print(f"Sending SMS: {message}")

# 3. 抽象部分（Abstraction）
class Message:
    def __init__(self, sender: MessageSender):
        self.sender = sender

    def send_message(self, content):
        pass

# 4. 具体抽象类（Refined Abstraction）
class NormalMessage(Message):
    def send_message(self, content):
        print("[Normal]")
        self.sender.send(content)

class UrgentMessage(Message):
    def send_message(self, content):
        print("[Urgent]")
        self.sender.send(content)

# 5. 客户端代码
email_sender = EmailSender()
sms_sender = SMSSender()

normal_msg = NormalMessage(email_sender)
urgent_msg = UrgentMessage(sms_sender)

normal_msg.send_message("Hello, this is a normal email.")
urgent_msg.send_message("Warning! This is an urgent SMS.")

输出结果：

[Normal]
Sending Email: Hello, this is a normal email.
[Urgent]
Sending SMS: Warning! This is an urgent SMS.

4.2 桥接模式 vs 继承

不使用桥接模式（继承方式）：

普通消息（邮件）
普通消息（短信）
加急消息（邮件）
加急消息（短信）

如果继续增加 消息类型（语音消息），就需要 6 个类。

使用桥接模式：

消息类型（普通、加急） × 发送方式（邮件、短信、语音）

只需 4 个类，避免类爆炸。

5. 桥接模式的应用场景

适用于以下情况

  1. 对象具有两个独立变化的维度
    • 例如 设备（TV、Radio） + 遥控器（基本、智能）。
  2. 需要减少子类数量
    • 例如 消息类型（普通、加急） × 发送方式（Email、SMS）。
  3. 需要支持未来扩展
    • 例如 图形绘制（形状 + 颜色）。

真实案例

  • 前端开发
    • React/Vue 组件（<Button primary /> vs <Button secondary />）。
  • 数据库
    • 不同数据库 + 不同查询方式（MySQL + JDBC vs MongoDB + REST API）。
  • 设备与控制
    • 智能家居（智能灯泡 + 遥控器）。
  • 游戏开发
    • 角色技能（火焰攻击 + 近战武器 vs 冰霜攻击 + 远程武器）。

6. 出站链接

7. 站内链接

8. 参考资料

  • Gamma, E., Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software (1994).
  • Martin, R. C., Clean Code: A Handbook of Agile Software Craftsmanship (2009).

总结

  • 桥接模式适用于多个维度变化的场景，如 形状 + 颜色、消息类型 + 发送方式。
  • 它比继承更灵活，避免类爆炸，符合 开闭原则。
  • 适用于 UI 组件、数据库、智能设备等应用场景。

如果你有特定的应用需求，欢迎讨论！🚀