【Python笔记-设计模式】桥接模式

一、说明

桥接模式是一种结构型设计模式， 主要用于将抽象部分与它的实现部分分离， 从而能在开发时分别使用，使系统更加灵活，易于扩展。

(一) 解决问题

1. 抽象和实现分离：桥接模式可以让抽象部分和实现部分独立变化，不会相互影响，提高了系统的灵活性和可维护性。
2. 多维度变化：当一个类有多个变化维度，且这些变化维度都可以独立变化时，可以使用桥接模式来处理这种情况。
3. 减少子类数量：通过桥接模式，可以减少子类的数量，避免类爆炸的问题。

(二) 使用场景

• 当一个类有多个变化维度，且这些变化维度都可以独立变化时
• 当希望在多个对象间共享实现（如多个对象共享同一个实现类）时

二、结构

1. 抽象部分（Abstraction）提供高层控制逻辑，依赖于完成底层实际工作的实现对象。
2. 实现部分（Implementation）为所有具体实现声明通用接口。抽象部分仅能通过在这里声明的方法与实现对象交互。抽象部分可以列出和实现部分一样的方法，但是抽象部分通常声明一些复杂行为，这些行为依赖于多种由实现部分声明的原语操作。
3. 具体实现（Concrete Implementations）中包括特定于平台的代码。
4. 精确抽象（Refined Abstraction）提供控制逻辑的变体。与其父类一样，它们通过通用实现接口与不同的实现进行交互。
5. 通常情况下，客户端（Client）仅关心如何与抽象部分合作。但是，客户端需要将抽象对象与一个实现对象连接起来。

三、伪代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
__doc__ = """
桥接模式

例：将不同形状和颜色相互独立，自由组合。无需创建组合类
"""


class Shape:
    """形状基类"""

    def __init__(self, color):
        self._color = color

    def draw(self):
        pass


class Color:
    """颜色基类"""

    def paint(self):
        pass


class Square(Shape):
    """具体形状类"""

    def draw(self):
        return f"{self._color.paint()}的正方形"


class Circle(Shape):
    """具体形状类"""

    def draw(self):
        return f"{self._color.paint()}的圆"


class Triangle(Shape):
    """具体形状类"""

    def draw(self):
        return f"{self._color.paint()}的三角形"


class Red(Color):
    """具体颜色类"""

    def paint(self):
        return "红色"


class Blue(Color):
    """具体颜色类"""

    def paint(self):
        return "蓝色"


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    """
    红色的圆
    红色的正方形
    蓝色的圆
    蓝色的正方形
    红色的三角形
    蓝色的三角形
    """
    print(Circle(Red()).draw())
    print(Square(Red()).draw())

    print(Circle(Blue()).draw())
    print(Square(Blue()).draw())

    # 若增加一个三角形，则只需要增加一个Triangle类
    print(Triangle(Red()).draw())
    print(Triangle(Blue()).draw())

四、优缺点

优点

• 隐藏实现细节：桥接模式可以隐藏实现细节，对客户端透明，提高了系统的安全性
• 开闭原则：你可以新增抽象部分和实现部分，且它们之间不会相互影响
• 单一职责原则：抽象部分专注于处理高层逻辑，实现部分处理平台细节

缺点

• 增加代码复杂度：对于高聚合类使用桥接模式可能会让代码更加复杂

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