Python设计模式 - 桥接模式

定义

桥接模式是一种结构型设计模式，它的核心思想是将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。

结构

• 抽象类（Abstraction）：定义抽象接口，持有实现部分的引用。
• 具体抽象类（Refined Abstraction）：扩展抽象接口。
• 实现类（Implementor）：定义实现部分的接口，通常是一些基础操作。
• 具体实现类（Concrete Implementor）：提供实现类接口的具体实现。

通常，抽象部分是面向高层业务逻辑的，而实现部分则关注底层细节。因此一般会将与业务方法关系更密切的维度设计为抽象部分。

应用场景

1. 跨平台 GUI 组件：当 GUI 组件需要在多个操作系统上运行且渲染方式不同时，使用桥接模式解耦 UI 组件与平台渲染逻辑。
2. 图形绘制引擎：当应用程序需要支持不同的图形绘制库（如 OpenGL、DirectX），使用桥接模式解耦图形形状与具体的绘制引擎。

优缺点

优点：

1. 解耦抽象与实现，提高代码灵活性：使抽象部分和实现部分可以独立扩展，避免二者强耦合，提高系统的灵活性。
2. 扩展性强，符合开闭原则：新增抽象部分或实现部分时，无需修改现有代码，只需添加新的具体抽象类或具体实现类即可，提高了系统的可扩展性，并且符合开闭原则。
3. 减少子类数量：通过动态组合代替继承，降低类的数量，减少复杂度，提升可维护性。

缺点：

1. 对客户端不够友好：客户端需要理解抽象部分与实现部分的组合方式，相比直接使用继承，增加了使用和理解的复杂度。

代码示例

from abc import ABC, abstractmethod


# 实现部分：消息发送方式（短信、邮件）
class MessageSender(ABC):
    @abstractmethod
    def send(self, message: str):
        pass


class SMSMessageSender(MessageSender):
    def send(self, message: str):
        print(f"【短信发送】{message}")


class EmailMessageSender(MessageSender):
    def send(self, message: str):
        print(f"【邮件发送】{message}")


# 抽象部分：消息类型（普通消息、加急消息）
class Message(ABC):
    def __init__(self, sender: MessageSender):
        self.sender = sender  # 通过组合方式使用消息发送方式

    @abstractmethod
    def send(self, content: str):
        pass


class CommonMessage(Message):
    def send(self, content: str):
        print("【普通消息】处理中...")
        self.sender.send(content)


class UrgentMessage(Message):
    def send(self, content: str):
        print("【加急消息】需要立即处理！")
        self.sender.send(f"【加急】{content}")


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    # 选择短信方式发送普通消息
    sms_sender = SMSMessageSender()
    common_msg = CommonMessage(sms_sender)
    common_msg.send("会议将在下午3点举行")

    # 选择邮件方式发送加急消息
    email_sender = EmailMessageSender()
    urgent_msg = UrgentMessage(email_sender)
    urgent_msg.send("服务器异常，请立即检查！")

参考

《设计模式的艺术》