Design Patterns之Bridge Pattern學習總結

　　今晚看了Bridge模式，本想總結時再自己想個例子，不過沒有想到，于是就引用李建忠老師的C#設計模式之Bridge模式中的坦克例子吧，加深一下理解。文中要是有不對的地方還請大家指點。

　　Bidge模式，是為了應對多維度的變化的情況，先不管那么多，例子先上。

　　假設現在要開發一個平常玩的那種坦克游戲，但這個游戲要有兩個版本，PC版的和手機版的，其中坦克有許多型號，但PC版所有的坦克，手機版中也要有，而且功能要完全相同的，要不然就太不公平，玩的沒意思了，但是PC版和手機版的實現肯定是有所不同的，硬件性能相差那么大，PC版的坦克外觀可能會是非常逼真的3D效果，但手機版的可能只是二維的。

　　于是，我就畫出了下面這張圖：
 

　　其中Tank是一個抽象基類，其中假設有Shoot()，Move()，Stop()，Turn()方法，分別表示射擊、移動、停住、轉彎，而T50和T75是兩個型號的坦克，都繼承于Tank，它們將實現具體的方法。但我們是要有PC和Mobile兩個平臺的，于是又有了PC版的T50：PCT50，PC版的T50：MobileT50，T75也一樣，有兩個平臺。

實現代碼：

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平臺上的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平臺上的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平臺上的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平臺上的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");
        }
    }

　　這么做乍看起來是挺合理的，但是，如果我們要再加一個型號T80呢？那還要再來一個T80繼承Tank，PCT80和MobileT80再繼承T80，如果要增加很多的型號，那我們就要這么寫很多個類，更關鍵的是，PC平臺和Mobile平臺上的坦克的功能是完全一樣的，比如他們的發炮方法，轉彎方法，所以，我們在PCT50和MobileT50中難免會有重復的代碼，PCT75和MobileT75中也會有，那我們不是可以拷貝代碼嗎？當然可以，但這絕對不是好辦法，而且當我們要增加其它的平臺，那工作量又得大增。另外，對于PCT50和MobileT50這些類，坦克的功能會引起它們變化，具體平臺的變化也會引起它們變化，而我們說，一個類應該只有一個引起它變化的原因。

　　看上面的這個設計，對于一輛坦克，它有兩個維度的變化，一個是不同型號坦克的不同戰斗方式，一個是不同平臺的不同實現。所以這時候，我們用Bridge模式，讓型號和平臺獨立變化，不要這樣揉在一起。



　　如上圖，TankPlatform描述平臺， 它有一個屬性PlatformName，指平臺名稱，在PCPlatform和MobilePlatform的構造方法中將初始化這個值，它的DrawTank()和DrawShell()方法表示了不同平臺上繪制坦克和炮彈的方法，PCPlatform和MobilePlatform繼承TankPlatform，表示PC平臺和Mobile平臺。Tank有一個TankPlatform類型的protected字段platform，它表示坦克所運行的平臺，T50和T75繼承于Tank。

  附上用了Bridge模式后的代碼：

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

        public abstract void Shoot();

        public abstract void Move();

        public abstract void Stop();

        public abstract void Turn();
}
    //坦克所處平臺的抽象基類
    public abstract class TankPlatform
    {
        protected string platformName;

        public abstract string PlatformName
        {
            get;
        }

        public abstract void DrawTank();
        public abstract void DrawShell();
}
    //PC平臺
    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平臺
    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方法中測試一下：

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();
        }

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

　　這樣子的設計有什么優點呢？從效果上來看：如果我們要增加其它型號的坦克，比如T80，那我們只要寫一個T80繼承Tank，實現它的4個功能即可，不需要再在T80中摻入任何平臺相關的東西，而當我們要增加其它平臺時，我們也只要寫一個具體平臺類繼承TankPlatform，也不需要重新寫射擊、轉彎等方法。這樣一來，平臺和坦克功能之間的耦合度就低得多了，也不會違背單一職責的原則了。

　　現在再來看我們的Bridge模式，它讓前面說的兩維度的變化各自變去，讓它們不揉在一起了。而對于Bridge模式的名字“Bridge”的起源，也許就是因為它作為這多維度之間聯系的橋梁吧，比如例子中Tank的platform字段就是這個bridge(橋)。同時，我們也可以看到對象組合的應用是很廣泛的。

小感觸

自從開始看設計模式之后，我才發現原來編程可以這么藝術，我也發覺自己當初有多么愚昧，以為軟件的核心就是算法。雖然我不是很聰明，沒有太多的天賦，但我相信，努力一定會有收獲的。同時還要感謝李建忠老師的設計模式WebCast，是它讓我第一次意識到我從前寫的程序有多么弱智（盡管我現在的程序還是很弱智，但至少比起以前好多了）。