設計模式-橋接模式
延續上一篇裝飾器模式的話題，我們繼續對需求進行升級。
示例
需求
還是以奶茶店為例，但是我們不再僅僅考慮奶茶的成分了，要想奶茶賣的好，還得需要一個響亮的品牌，奶茶有很多品牌，如一點點，COCO，喜茶等，除此之外，我們還要對奶茶的規格進行區分，如大杯、中杯、小杯等，不同品牌價格不同，不同規格價格也不同（不考慮太複雜的情況，就假設每種品牌和規格都有一個價格基數，總價直接累加）。
初級方案
乍一看，跟上一篇裝飾器模式中的需求沒什麼區別，不就是把配料換成了品牌和規格嗎？我們還是先看看繼承的方案：
再看看部分實現程式碼：
public abstract class Drink { public string Name { get; set; } public int Price { get; set; } public abstract string Desc { get; } public abstract int Cost { get; } } public class Naicha : Drink { public Naicha() { Name = "奶茶"; Price = 8; } public override string Desc => this.Name; public override int Cost => this.Price; } public class CoCoNaicha:Naicha { public CoCoNaicha() { Name += "[CoCo]"; Price += 2; } } public class DaCoCoNaicha : CoCoNaicha { public DaCoCoNaicha() { Name += "+大杯"; Price += 3; } }
問題
初級方案和遇到的問題也跟裝飾器模式幾乎是一模一樣的：
- 類爆炸；
- 大量程式碼重複；
- 如果增加品牌，或者調整規格價格，程式碼維護困難，嚴重違反開閉原則。
思考
到了這裡，我們不妨思考一下如下兩個問題：
- 考慮能否使用裝飾器模式實現？
- 這裡的品牌、規格跟裝飾器模式中用到的配料有什麼區別？
很明顯，通過裝飾器模式肯定是可以達成目標的，畢竟他們看起來差不多，但是這樣好不好呢？這就需要回答第二問題，品牌、規格跟配料有區別嗎？
- 首先，一杯奶茶可以同時加多種配料，但是不能同時屬於多種品牌或者多種規格，例如可以有紅豆布丁奶茶，卻不可以有一點點COCO奶茶；
- 其次，奶茶配料可以加多份，例如多冰，多糖，雙份布丁等，但是奶茶只能屬於一種品牌、一種規格；
- 最後，一杯奶茶可以不加配料，但是一定會屬於某一個品牌或者規格。
改進
發現了嗎？區別還是很大的。由於有了這些區別，實現方式自然也應該是有所不同的。其實，這裡沒有那麼複雜，不需要一步就跳到裝飾者模式，我們依舊用最老套的改進方式---繼承轉組合---就可以了。
改進後的類圖如下所示：
再看看部分實現程式碼，這裡直接將品牌和規格聚合到了飲品基類中，其中，品牌和規格面向抽象程式設計，我想就不用細說了：
public abstract class Drink { private readonly BrandBase _brand; private readonly SkuBase _sku; public Drink(BrandBase brand, SkuBase sku) { this._brand = brand; this._sku = sku; } public string Name { get; set; } public int Price { get; set; } public string Desc { get { return this.Name + this._brand.BrandName + this._sku.SkuType; } } public int Cost { get { return this.Price + this._brand.Price + this._sku.Price; } } } public class Naicha : Drink { public Naicha(BrandBase brand, SkuBase sku):base(brand,sku) { Name = "奶茶"; Price = 8; } }
品牌和規格的部分程式碼如下：
public abstract class SkuBase
{
public abstract string SkuType { get; }
public abstract int Price { get; }
}
public class Dabei : SkuBase
{
public override string SkuType => "大杯";
public override int Price => 3;
}
public abstract class BrandBase
{
public abstract string BrandName { get; }
public abstract int Price { get; }
}
public class CoCo : BrandBase
{
public override string BrandName => "[CoCo]";
public override int Price => 2;
}
比想象中的要簡單，一步就到位了。我們再來看看，如果要擴充套件增加瑞辛咖啡呢？
public class Kafei : Drink
{
public Kafei(BrandBase brand, SkuBase sku) : base(brand, sku)
{
Name = "咖啡";
Price = 12;
}
}
public class Ruixin : BrandBase
{
public override string BrandName => "[瑞辛]";
public override int Price => 2;
}
沒錯，就是這麼簡單，直接在飲品和品牌兩個維度上增加咖啡和瑞辛就可以了，原有的程式碼不用做任何修改，一步改造直接就滿足了開閉原則。沒錯，這就是橋接模式。
簡化UML
將上述案例中的類圖簡化並抽象就可以得到橋接模式的UML類圖了：
- Abstraction：抽象化角色，並儲存一個對實現化物件的引用。
- RefinedAbstraction：修正抽象化角色，改變和修正父類對抽象化的定義。
- Implementor：實現化角色，這個角色給出實現化角色的介面，但不給出具體的實現。
- ConcreteImplementor：具體實現化角色，這個角色給出實現化角色介面的具體實現。
定義
橋接模式是將抽象部分與它的實現部分分離，使它們都可以獨立地變化。
有的人可能會說，既然是橋接模式，那麼橋在哪裡呢？其實，Abstraction就是橋，從奶茶店的例子來看，Drink就是橋，橋接的是Drink，BrandBase，SkuBase三個維度，你沒看錯，這裡的Drink起到了兩個作用，一個作用是飲品基類，另一個作用就是橋。其實，橋的目的就是為了將多個維度聯絡起來，因此，也可以單純的通過多繼承實現，或者單純的通過組合實現。但是，高階語言一般都不支援多繼承，並且，我們也知道，繼承並不是一個好的設計方式，因此不選擇多繼承；另外，如果純粹的通過組合實現，就需要額外定義一個無意義的橋類，這個類同時將Drink，BrandBase，SkuBase組合進來，雖然可行，但這明顯是不夠優雅的，因此，橋接模式依然採用的是繼承+組合的模式。
優缺點
優點
- 分離抽象部分與它的實現部分
- 相對於繼承有更少的子類，使用更靈活，可在多個維度上自由擴充套件
缺點
- 增加系統的理解與設計難度；
- 獨立變化的維度的識別比較困難；
- 客戶端使用成本較高，需要對各個維度進行構造。
跟裝飾器模式的區別
- 裝飾器模式是為了動態地給一個物件增加功能，而橋接模式是為了讓類在多個維度上自由擴充套件；
- 裝飾器模式的裝飾者和被裝飾者需要繼承自同一父類，而橋接模式通常不需要；
- 裝飾器模式通常可以巢狀使用，而橋接模式不能。
總結
有看過前一篇裝飾器模式相關介紹的朋友可能會有所疑惑，我們這裡同樣改動了Drink基類啊，前面不是說不應該修改原有的類嗎？其實原因很簡單，因為目的不一樣了，裝飾器模式是為了動態附加職能，而橋接模式是為了可以在多個維度上自由擴充套件。說到底，橋接模式適用在設計階段，也就是在設計Drink類的時候，目的是為了把Drink設計的更好用，而不是動態的在原有的Drink類上額外增加內容，因此，在設計之初，維度的識別也就變得至關重要了。