Design Patterns之Bridge Pattern学习总结

　　今晚看了Bridge模式，本想总结时再自己想个例子，不过没有想到，于是就引用李建忠老师的C#设计模式之Bridge模式中的坦克例子吧，加深一下理解。文中要是有不对的地方还请大家指点。

　　Bidge模式，是为了应对多维度的变化的情况，先不管那么多，例子先上。

　　假设现在要开发一个平常玩的那种坦克游戏，但这个游戏要有两个版本，PC版的和手机版的，其中坦克有许多型号，但PC版所有的坦克，手机版中也要有，而且功能要完全相同的，要不然就太不公平，玩的没意思了，但是PC版和手机版的实现肯定是有所不同的，硬件性能相差那么大，PC版的坦克外观可能会是非常逼真的3D效果，但手机版的可能只是二维的。

　　于是，我就画出了下面这张图：
 

　　其中Tank是一个抽象基类，其中假设有Shoot()，Move()，Stop()，Turn()方法，分别表示射击、移动、停住、转弯，而T50和T75是两个型号的坦克，都继承于Tank，它们将实现具体的方法。但我们是要有PC和Mobile两个平台的，于是又有了PC版的T50：PCT50，PC版的T50：MobileT50，T75也一样，有两个平台。

实现代码：

Code
    public abstract class Tank
    {
        public abstract void Shoot();
        public abstract void Move();
        public abstract void Stop();
        public abstract void Turn();
}
//T50型坦克
    public class T50 : Tank
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("T50 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("T50 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("T50 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("T50 Turn");
        }
}
    //T75型坦克
    public class T75 : Tank
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("T75 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("T75 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("T75 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("T75 Turn");
        }
}
    //PC平台上的T50型坦克
    public class PCT50 : T50
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("PC T50 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("PC T50 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("PC T50 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("PC T50 Turn");
        }
    }
    //PC平台上的T75型坦克
    public class PCT75 : T75
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("PC T75 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("PC T75 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("PC T75 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("PC T75 Turn");
        }
}
    //Mobile平台上的T50型坦克
    public class MobileT50 : T50
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T50 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T50 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T50 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T50 Turn");
        }
    }
    //Mobile平台上的T75型坦克
    public class MobileT75 : T75
    {
        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T75 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T75 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T75 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("Mobile T75 Turn");
        }
    }

　　这么做乍看起来是挺合理的，但是，如果我们要再加一个型号T80呢？那还要再来一个T80继承Tank，PCT80和MobileT80再继承T80，如果要增加很多的型号，那我们就要这么写很多个类，更关键的是，PC平台和Mobile平台上的坦克的功能是完全一样的，比如他们的发炮方法，转弯方法，所以，我们在PCT50和MobileT50中难免会有重复的代码，PCT75和MobileT75中也会有，那我们不是可以拷贝代码吗？当然可以，但这绝对不是好办法，而且当我们要增加其它的平台，那工作量又得大增。另外，对于PCT50和MobileT50这些类，坦克的功能会引起它们变化，具体平台的变化也会引起它们变化，而我们说，一个类应该只有一个引起它变化的原因。

　　看上面的这个设计，对于一辆坦克，它有两个维度的变化，一个是不同型号坦克的不同战斗方式，一个是不同平台的不同实现。所以这时候，我们用Bridge模式，让型号和平台独立变化，不要这样揉在一起。



　　如上图，TankPlatform描述平台， 它有一个属性PlatformName，指平台名称，在PCPlatform和MobilePlatform的构造方法中将初始化这个值，它的DrawTank()和DrawShell()方法表示了不同平台上绘制坦克和炮弹的方法，PCPlatform和MobilePlatform继承TankPlatform，表示PC平台和Mobile平台。Tank有一个TankPlatform类型的protected字段platform，它表示坦克所运行的平台，T50和T75继承于Tank。

  附上用了Bridge模式后的代码：

Code
    //坦克抽象基类
    public abstract class Tank
    {
        protected TankPlatform platform;

        public abstract void Shoot();

        public abstract void Move();

        public abstract void Stop();

        public abstract void Turn();
}
    //坦克所处平台的抽象基类
    public abstract class TankPlatform
    {
        protected string platformName;

        public abstract string PlatformName
        {
            get;
        }

        public abstract void DrawTank();
        public abstract void DrawShell();
}
    //PC平台
    public class PCPlatform : TankPlatform
    {
        public override string PlatformName
        {
            get { return platformName; }
        }

        public PCPlatform()
        {
            platformName = "PC Platform";
        }

        public override void DrawTank() {   }

        public override void DrawShell() {   }
}
    //Mobile平台
    public class MobilePlatform : TankPlatform
    {
        public override string PlatformName
        {
            get { return platformName; }
        }

        public MobilePlatform()
        {
            platformName = "Mobile Platform";
        }

        public override void DrawTank() {    }

        public override void DrawShell() {    }
}
    //T50型坦克
    public class T50 : Tank
    {
        public T50(TankPlatform platform)
        {
            this.platform = platform;
        }

        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T50 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T50 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T50 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T50 Turn");
        }
    }
    //T75型坦克
    public class T75 : Tank
    {
        public T75(TankPlatform platform)
        {
            this.platform = platform;
        }

        public override void Shoot()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T75 Shoot");
        }

        public override void Move()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T75 Move");
        }

        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T75 Stop");
        }

        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine(platform.PlatformName + " T75 Turn");
        }
}

然后就可以在Main方法中测试一下：

Code
        static void Main(string[] args)
        {
            PCPlatform pc = new PCPlatform();
            MobilePlatform m = new MobilePlatform();

            T50 pcT50 = new T50(pc);
            pcT50.Shoot();
            pcT50.Move();

            T75 mT75 = new T75(m);
            mT75.Stop();
            mT75.Turn();
        }

输出：
PC Platform T50 Shoot
PC Platform T50 Move
Mobile Platform T75 Stop
Mobile Platform T75 Turn

　　这样子的设计有什么优点呢？从效果上来看：如果我们要增加其它型号的坦克，比如T80，那我们只要写一个T80继承Tank，实现它的4个功能即可，不需要再在T80中掺入任何平台相关的东西，而当我们要增加其它平台时，我们也只要写一个具体平台类继承TankPlatform，也不需要重新写射击、转弯等方法。这样一来，平台和坦克功能之间的耦合度就低得多了，也不会违背单一职责的原则了。

　　现在再来看我们的Bridge模式，它让前面说的两维度的变化各自变去，让它们不揉在一起了。而对于Bridge模式的名字“Bridge”的起源，也许就是因为它作为这多维度之间联系的桥梁吧，比如例子中Tank的platform字段就是这个bridge(桥)。同时，我们也可以看到对象组合的应用是很广泛的。

小感触

自从开始看设计模式之后，我才发现原来编程可以这么艺术，我也发觉自己当初有多么愚昧，以为软件的核心就是算法。虽然我不是很聪明，没有太多的天赋，但我相信，努力一定会有收获的。同时还要感谢李建忠老师的设计模式WebCast，是它让我第一次意识到我从前写的程序有多么弱智（尽管我现在的程序还是很弱智，但至少比起以前好多了）。