22. 桥接模式

约 1305 字大约 4 分钟

2026-03-24

合成/聚合复用原则

合成/聚合复用原则（CARP），尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。

合成（Composition，也有翻译成组合）和聚合（Aggregation）都是关联的特殊种类。聚合表示一种弱的‘拥有’关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分：合成则是一种强的‘拥有’关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。

比方说，大雁有两个翅膀，翅膀与大雁是部分和整体的关系，并且它们的生命周期是相同的，于是大雁和翅膀就是合成关系。而大雁是群居动物，所以每只大雁都是属于一个雁群，一个雁群可以有多只大雁，所以大雁和雁群是聚合关系。

合成/聚合复用原则的好处是，优先使用对象的合成/聚合将有助于你保持每个类被封装，并被集中在单个任务上。这样类和类继承层次会保持较小规模，并且不太可能增长为不可控制的庞然大物。
很多情况用继承会带来麻烦。比如，对象的继承关系是在编译时就定义好了，所以无法在运行时改变从父类继承的实现。子类的实现与它的父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。当你需要复用子类时，如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

桥接模式定义

桥接模式（Bridge），将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。

人话：桥接模式就像手机的“品牌”和“软件”之间的关系。比如有不同品牌的手机（华为、小米、苹果等），同时又有各种软件（游戏、聊天软件、音乐软件等）。

如果不用桥接模式来设计，可能会有两种很麻烦的方式：一种是按“手机品牌”来设计，每个品牌手机里都写死各种软件功能，那么一旦新增一个软件，就需要给每一个手机品牌都加一遍；另一种是按“软件”来设计，每个软件都要适配所有手机品牌，那么一旦新增一个手机品牌，就需要修改所有软件。这样就会导致类的数量爆炸，而且修改成本非常高，这在软件中就属于维度耦合过高、扩展困难。

而使用桥接模式之后，就相当于在“手机品牌”和“软件”之间引入了一个“桥”（类似一个统一的操作系统接口）。手机只负责“是什么品牌”，软件只负责“做什么功能”，两者通过这个桥进行连接。

这样一来，手机品牌可以独立扩展（新增一个品牌不需要修改所有软件），软件也可以独立扩展（新增一个软件不需要修改所有手机）。客户端只需要把“某个手机品牌”和“某个软件”组合起来使用即可。

在软件中也是一样：桥接模式把“抽象部分”和“实现部分”分离开来，让它们可以各自独立变化。就像手机品牌和软件解耦一样，避免了类的爆炸式增长，让系统更加灵活、可扩展。

桥接模式（Bridge）结构图

Abstraction类——抽象部分：

// Abstraction（抽象类）
class Abstraction
{
    protected Implementor implementor;

    public void SetImplementor(Implementor implementor)
    {
        this.implementor = implementor;
    }

    public virtual void Operation()
    {
        implementor.Operation();
    }
}

RefinedAbstraction类——扩展抽象：

// RefinedAbstraction（扩展抽象）
class RefinedAbstraction : Abstraction
{
    public override void Operation()
    {
        implementor.Operation();
    }
}

Implementor类——实现部分接口：

// Implementor（实现接口）
abstract class Implementor
{
    public abstract void Operation();
}

ConcreteImplementor类——具体实现：

// ConcreteImplementorA
class ConcreteImplementorA : Implementor
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("具体实现 A 的方法执行");
    }
}

// ConcreteImplementorB
class ConcreteImplementorB : Implementor
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("具体实现 B 的方法执行");
    }
}

客户端代码：

static void Main(string[] args)
{
    Abstraction ab = new RefinedAbstraction();

    // 使用实现 A
    ab.SetImplementor(new ConcreteImplementorA());
    ab.Operation();

    // 切换为实现 B
    ab.SetImplementor(new ConcreteImplementorB());
    ab.Operation();

    Console.Read();
}

实现系统可能有多角度分类，每一种分类都有可能变化，那么就把这种多角度分离出来让它们独立变化，减少它们之间的耦合。也就是说，在发现我们需要多角度去分类实现对象，而只用继承会造成大量的类增加，不能满足开放-封闭原则时，就应该要考虑用桥接模式了。