深入理解JavaScript系列（44）：设计模式之桥接模式详解

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什么是桥接模式？

桥接模式是一种结构型设计模式，旨在将一个大类或一系列紧密相关的类拆分成抽象和实现两个独立的维度。通过这种方式，可以在不改变客户端代码的前提下，动态地组合和切换不同的抽象和实现部分，以满足不同的需求。

桥接模式的核心是将抽象部分与实现部分分离，它使用了组合的思想，将各个部分分离开来，使得它们可以独立地变化。因此，桥接模式既能提高系统的灵活性，又能提高系统的可维护性和可扩展性。

桥接模式的组成

桥接模式包括以下几个要素：

• 抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，包含了一个实现化对象的引用。
• 实现化（Implementor）角色：定义实现类的接口，但不给出具体实现。
• 具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化接口的具体实现。

桥接模式的应用场景

桥接模式的应用场景大多数与系统框架有关，例如数据库操作系统、MVC框架、网络编程等。它在系统中分离出抽象层和实现层，使得它们可以独立地变化，且使得系统更加灵活和可扩展。

桥接模式的示例

下面通过一个简单的示例来详细说明桥接模式的实现方法。

示例一：打印机系统

假设我们有一台可以打印纸质文档的打印机，该打印机可以支持许多不同的操作系统和文件格式。打印机的操作系统包括Windows、Mac、Linux等，文件格式包括PDF、WORD、TXT等。我们需要编写一个打印机系统，能够支持多种不同的操作系统和文件格式，而且要在不同的操作系统和文件格式之间切换时，能够保持打印机的正常工作。

使用桥接模式可以将打印机系统分成两个维度：操作系统和文件格式。抽象化角色为Printer，实现化角色为OperatingSystem和FileFormat。具体实现化角色为Windows、Mac、Linux和PDF、WORD、TXT。

实现代码如下：

// 实现化操作系统
class OperatingSystem {
  print() {
    console.log("print on OS");
  }
}

// 实现化文件格式
class FileFormat {
  print() {
    console.log("print in format");
  }
}

// 具体实现化Windows
class Windows extends OperatingSystem {
  print() {
    console.log("printing on Windows OS");
  }
}

// 具体实现化Mac
class Mac extends OperatingSystem {
  print() {
    console.log("printing on Mac OS");
  }
}

// 具体实现化Linux
class Linux extends OperatingSystem {
  print() {
    console.log("printing on Linux OS");
  }
}

// 具体实现化PDF
class PDF extends FileFormat {
  print() {
    console.log("printing PDF file");
  }
}

// 具体实现化WORD
class WORD extends FileFormat {
  print() {
    console.log("printing WORD file");
  }
}

// 具体实现化TXT
class TXT extends FileFormat {
  print() {
    console.log("printing TXT file");
  }
}

// 抽象化打印机
class Printer {
  constructor(operatingSystem, fileFormat) {
    this._operatingSystem = operatingSystem;
    this._fileFormat = fileFormat;
  }

  print() {
    console.log("start printing...");
    this._operatingSystem.print();
    this._fileFormat.print();
    console.log("printing finished");
  }
}

// 客户端代码
let printer = new Printer(new Windows(), new PDF());
printer.print();

示例二：游戏人物系统

假设我们需要设计一个游戏人物系统，该系统可以支持不同种类的角色和武器。游戏角色可以有不同的特性和能力，例如血量、攻击力、防御力等。武器也可以有不同的攻击能力。我们需要编写一个游戏人物系统，支持多种不同的角色和武器，而且可以实现角色和武器之间的组合切换。

使用桥接模式可以将游戏人物系统分成两个维度：角色和武器。抽象化角色为Character，实现化角色为Attribute和Weapon。具体实现化角色为Warrior、Mage和Sneak和Sword、Bow、Dagger。

实现代码如下：

// 实现化角色属性
class Attribute {
  constructor(hp, power, armor) {
    this.hp = hp;
    this.power = power;
    this.armor = armor;
  }

  showAttribute() {
    console.log(`HP: ${this.hp}, Power: ${this.power}, Armor: ${this.armor}`);
  }
}

// 具体实现化攻击型属性
class AttackAttribute extends Attribute {
  constructor(hp, power, armor, attackType) {
    super(hp, power, armor);
    this.attackType = attackType;
  }

  showAttribute() {
    super.showAttribute();
    console.log(`Attack Type: ${this.attackType}`);
  }
}

// 具体实现化防御型属性
class DefenseAttribute extends Attribute {
  constructor(hp, power, armor, defenseType) {
    super(hp, power, armor);
    this.defenseType = defenseType;
  }

  showAttribute() {
    super.showAttribute();
    console.log(`Defense Type: ${this.defenseType}`);
  }
}

// 实现化武器
class Weapon {
  constructor(attackPower) {
    this.attackPower = attackPower;
  }

  showWeapon() {
    console.log(`Attack Power: ${this.attackPower}`);
  }
}

// 具体实现化剑
class Sword extends Weapon {
  constructor(attackPower) {
    super(attackPower);
  }

  showWeapon() {
    console.log("Sword");
    super.showWeapon();
  }
}

// 具体实现化弓箭
class Bow extends Weapon {
  constructor(attackPower) {
    super(attackPower);
  }

  showWeapon() {
    console.log("Bow");
    super.showWeapon();
  }
}

// 具体实现化匕首
class Dagger extends Weapon {
  constructor(attackPower) {
    super(attackPower);
  }

  showWeapon() {
    console.log("Dagger");
    super.showWeapon();
  }
}

// 抽象化角色
class Character {
  constructor(attribute, weapon) {
    this._attribute = attribute;
    this._weapon = weapon;
  }

  showCharacter() {
    console.log("Character:");
    this._attribute.showAttribute();
    this._weapon.showWeapon();
  }
}

// 具体角色Warrior
class Warrior extends Character {
  constructor(attribute, weapon) {
    super(attribute, weapon);
  }

  showCharacter() {
    console.log("Warrior:");
    super.showCharacter();
  }
}

// 具体角色Mage
class Mage extends Character {
  constructor(attribute, weapon) {
    super(attribute, weapon);
  }

  showCharacter() {
    console.log("Mage:");
    super.showCharacter();
  }
}

// 具体角色Sneak
class Sneak extends Character {
  constructor(attribute, weapon) {
    super(attribute, weapon);
  }

  showCharacter() {
    console.log("Sneak:");
    super.showCharacter();
  }
}

// 客户端代码
let character1 = new Warrior(
  new AttackAttribute(100, 50, 20, "spear"),
  new Sword(50)
);
let character2 = new Mage(
  new DefenseAttribute(80, 40, 15, "magic"),
  new Dagger(30)
);
let character3 = new Sneak(
  new AttackAttribute(70, 30, 10, "dagger"),
  new Bow(40)
);

character1.showCharacter();
character2.showCharacter();
character3.showCharacter();

以上示例是通过桥接模式实现了一个打印机系统和一个游戏人物系统，它们分别将一个大类或一系列紧密相关的类拆分成抽象和实现两个独立的维度。代码结构清晰明了，且灵活可扩展。