c++如何实现桥接设计模式_c++解耦抽象与实现

桥接模式通过组合将抽象与实现分离，使其独立扩展。定义Abstraction（遥控器）持有Implementor（设备）指针，各自形成类层级：Device为实现基类，TV和Radio提供具体实现；Remote为抽象基类，BasicRemote和EnhancedRemote扩展高层行为。运行时动态绑定，如BasicRemote控制TV，EnhancedRemote控制Radio，新增设备或遥控器无需修改对方代码，符合开闭原则。

桥接模式用于将抽象部分与它的实现部分分离，使它们可以独立变化。在C++中，这通常通过类层次结构和指针或引用实现解耦。关键在于用组合代替继承，把可能变化的实现细节提取到另一个类体系中。

核心结构：抽象与实现分离

定义两个独立的类层级：一个是抽象（Abstraction），它包含一个指向实现（Implementor）的指针；另一个是实现基类及其具体实现。这样，修改实现不会影响抽象接口。

代码示例：设备控制与远程操作

假设我们有不同设备（电视、收音机）和不同类型的遥控器（基础、静音）。设备类型和遥控方式应能独立扩展。

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#include 
// 实现接口：设备
class Device {
public:
virtual void turnOn() = 0;
virtual void turnOff() = 0;
virtual ~Device() = default;
};
// 具体实现：电视
class TV : public Device {
public:
void turnOn() override {
std::cout << "TV is turning on\n";
}
void turnOff() override {
std::cout << "TV is turning off\n";
}
};
// 具体实现：收音机
class Radio : public Device {
public:
void turnOn() override {
std::cout << "Radio is turning on\n";
}
void turnOff() override {
std::cout << "Radio is turning off\n";
}
};
// 抽象：遥控器
class Remote {
protected:
Device device;
public:
explicit Remote(Device d) : device(d) {}
virtual void power() = 0;
virtual ~Remote() = default;
};
// 具体抽象：基础遥控
class BasicRemote : public Remote {
public:
using Remote::Remote;
void power() override {
device->turnOn();
}
};
// 扩展抽象：带关机功能的遥控
class EnhancedRemote : public Remote {
public:
using Remote::Remote;
void power() override {
if (/ some condition / true) {
device->turnOn();
} else {
device->turnOff();
}
}
void mute() {
std::cout << "Muting device...\n";
}
};

使用方式：运行时绑定

可以在程序运行时动态组合不同的抽象和实现，无需重新编译。

int main() {
    TV tv;
    Radio radio;
BasicRemote basicTv(&tv);
EnhancedRemote enhancedRadio(&radio);

basicTv.power();           // 输出: TV is turning on
enhancedRadio.power();     // 输出: Radio is turning on
enhancedRadio.mute();      // 输出: Muting device...

return 0;
}
通过这种方式，新增设备只需继承 Device，新增遥控器类型只需扩展 Remote。两者互不影响，符合开闭原则。基本上就这些，不复杂但容易忽略设计初衷。