C#桥接模式（Bridge结构模式）用法实例

什么是C#桥接模式？

C#桥接模式，也称为Bridge模式，是一种结构性模式，它将抽象部分与实现部分分离，可以让它们相互独立地变化。这种模式属于结构型模式，它通过提供一个桥接接口，使得抽象和实现可以独立地扩展。

C#桥接模式的应用场景

C#桥接模式主要适用于以下场景：

1. 当一个系统可能有多个角度分类（即多个维度的分类）时，使用桥接模式将进行分类的角度从类中抽象出来，使它们可以独立地变化。

2. 当实现角度需要比抽象角度更加稳定时，使用桥接模式，因为抽象角度还可以发生变化，但是实现角度是比较稳定的，可以独立使用。

3. 当一个类存在多个独立变化的维度，且需要扩展时，使用桥接模式。

C#桥接模式的实现步骤

C#桥接模式的实现步骤如下：

1. 创建抽象类和实现类。

2. 在抽象类中新增一个属性，该属性对象为实现类的对象。

3. 在抽象类及其子类中，使用实现类对象来实现抽象类的方法。

4. 创建测试类。

C#桥接模式的实例

以下是一个C#桥接模式的实例，通过此实例我们可以更好的理解桥接模式的使用方法。

public interface IMessageSender
{
    void SendMessage(string message);
}

public class EmailSender : IMessageSender
{
    public void SendMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine($"Send email message: {message}");
    }
}

public class SmsSender : IMessageSender
{
    public void SendMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine($"Send SMS message: {message}");
    }
}

public abstract class Message
{
    public IMessageSender MessageSender { get; set; }

    public abstract void Send(string message);
}

public class SystemMessage : Message
{
    public override void Send(string message)
    {
        Console.WriteLine($"System message: {message}");
        MessageSender.SendMessage(message);
    }
}

public class UserMessage : Message
{
    public override void Send(string message)
    {
        Console.WriteLine($"User message: {message}");
        MessageSender.SendMessage(message);
    }
}

public class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IMessageSender emailSender = new EmailSender();
        IMessageSender smsSender = new SmsSender();

        var systemMessage = new SystemMessage();
        systemMessage.MessageSender = emailSender;
        systemMessage.Send("This is a system message sent by email.");

        var userMessage = new UserMessage();
        userMessage.MessageSender = smsSender;
        userMessage.Send("This is a user message sent by SMS.");
    }
}

在上述代码中，我们定义了IMessageSender接口，将发送消息的实现部分进行了抽象。我们定义了两个实现类EmailSender和SmsSender，分别用于发送邮件和短信。定义了一个抽象类Message，其中包含一个IMessageSender属性，用于引用实际的消息发送实现类。Message类同时定义了一个抽象方法Send(string message)，子类需要实现此方法，以便根据不同的消息类别发送不同的消息内容。

最后我们定义了两个扩展类：SystemMessage和UserMessage，用于具体实现消息的发送。在这两个类中，我们重写了Message的Send()方法，并使用MessageSender对象完成消息的发送。

在Program类中，我们定义了两个发送对象：emailSender和smsSender，并创建了一个SystemMessage和一个UserMessage，分别用这两个发送对象进行消息发送。

运行上面的代码，会得到以下的输出结果：

System message: This is a system message sent by email.
Send email message: This is a system message sent by email.
User message: This is a user message sent by SMS.
Send SMS message: This is a user message sent by SMS.

从输出结果上可以看到，程序正确地将不同的消息类别，使用不同的发送对象进行了发送，这正是桥接模式的解决方案所在。

C#桥接模式的另一个实例

以下是C#桥接模式的另一个实例，通过另一个实例我们可以更好的理解桥接模式的用法。

interface IDrawAPI
{
    void DrawCircle(int radius, int x, int y);
}

class RedCircle : IDrawAPI
{
    public void DrawCircle(int radius, int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("Drawing Circle[ color: red, radius: " + radius + ", x: " + x + ", " + y + "]");
    }
}

class GreenCircle : IDrawAPI
{
    public void DrawCircle(int radius, int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("Drawing Circle[ color: green, radius: " + radius + ", x: " + x + ", " + y + "]");
    }
}

abstract class Shape
{
    protected IDrawAPI drawAPI;

    protected Shape(IDrawAPI drawAPI)
    {
        this.drawAPI = drawAPI;
    }

    public abstract void Draw();
}

class Circle : Shape
{
    private int x, y, radius;

    public Circle(int x, int y, int radius, IDrawAPI drawAPI) : base(drawAPI)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.radius = radius;
    }

    public override void Draw()
    {
        drawAPI.DrawCircle(radius, x, y);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Shape redCircle = new Circle(100, 100, 10, new RedCircle());
        Shape greenCircle = new Circle(100, 100, 10, new GreenCircle());

        redCircle.Draw();
        greenCircle.Draw();
    }
}

在上述代码中，定义了一个抽象的IDrawAPI接口，其中定义了一个基础的绘制方法DrawCircle()。同时，我们定义了两个继承了IDrawAPI的类：RedCircle和GreenCircle，并分别实现了DrawCircle()方法，用于绘制不同颜色的圆。

接下来，我们创建了一个抽象类Shape，我们在抽象类中定义了一个成员对象drawAPI，并使用该对象来实现抽象方法Draw()。

最后，我们创建一个使用Shape抽象类的扩展类：Circle，并在其构造函数中传入一个IDrawAPI对象。在Circle类中，我们重写了Shape的Draw()方法，并调用IDrawAPI的DrawCircle()方法，以完成道具圈的绘制。

在Program类中，我们创建了一个红色圆和一个绿色圆，并使用它们分别绘制了两个圆形。

运行上面的代码，会得到以下的输出结果：

Drawing Circle[ color: red, radius: 10, x: 100, 100]
Drawing Circle[ color: green, radius: 10, x: 100, 100]

输出结果正确，说明桥接模式的使用正确无误。

总结

C#桥接模式是一种优秀的结构性设计模式，其通过将抽象类与其实现分离，让二者可以独立变化，在应对某些需要同时变化的对象方面，具有一定的优势。本文通过两个案例，详细讲解了C#桥接模式的用法，希望能对读者有所启发。