bridge

Bridge 桥接模式（C++）

意图

将抽象部分与实现部分分离，使二者可以独立地变化。避免用继承在多个维度上组合出爆炸式增长的子类数量。

架构图

生活类比：遥控器和家电是两座岛。基础遥控 / 高级遥控是一座岛，电视 / 收音机是另一座岛。中间一座桥（组合引用）把它们连上，不必为每种组合造一个新类。

flowchart TB
    classDef client fill:#C2E5FF,stroke:#007AD2,color:#1E1E1E
    classDef abs fill:#DCCCFF,stroke:#874FFF,color:#1E1E1E
    classDef concrete fill:#CDF4D3,stroke:#3E9B4B,color:#1E1E1E
    classDef extra fill:#FFE0C2,stroke:#EB7500,color:#1E1E1E
    classDef shared fill:#FFECBD,stroke:#E8A302,color:#1E1E1E
    classDef hub fill:#C6FAF6,stroke:#5AD8CC,color:#1E1E1E
    subgraph remotes ["遥控器岛 可独立扩展"]
        basic["基础遥控"]
        adv["高级遥控 含静音"]
        basic --> adv
    end
    bridge{{"桥：持有 Device 引用"}}
    subgraph devices ["家电岛 可独立扩展"]
        tv["电视 TV"]
        radio["收音机 Radio"]
    end
    basic ==> bridge
    adv ==> bridge
    bridge ==> tv
    bridge ==> radio
    class basic,adv abs
    class bridge extra
    class tv,radio concrete
    style remotes fill:#DCCCFF,stroke:#874FFF
    style devices fill:#CDF4D3,stroke:#3E9B4B

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图中角色	本仓库示例
遥控器岛	RemoteControl / AdvancedRemoteControl 抽象
桥	抽象持有的 Device 引用
家电岛	TV / Radio 实现

23 张图的完整图鉴见 docs/README.md。

适用场景

• 一个类存在两个（或多个）独立变化的维度，且都需要扩展（遥控器种类 × 设备种类）
• 不希望抽象和实现之间有固定的绑定关系，运行时也可能需要切换实现
• 想对客户端隐藏实现细节

实现方式

Device 是实现化角色（TV/Radio 各自实现开关机、音量等底层操作）；RemoteControl 是抽象化角色，持有 Device& 而不是继承它——这就是“桥”：

class RemoteControl {
public:
    explicit RemoteControl(Device& device) : device_(device) {}
    virtual void toggle_power();
protected:
    Device& device_;  // 桥接点：组合而非继承
};

class AdvancedRemoteControl : public RemoteControl {  // 扩充抽象
public:
    void mute();
};

RemoteControl/AdvancedRemoteControl 与 TV/Radio 是两条独立的继承体系，任意一个基础遥控器都可以搭配任意设备，新增一种遥控器或一种设备都不需要修改另一边。

文件说明

文件	说明
device.h / device.cpp	实现化角色 Device 及具体实现 TV、Radio
remote.h / remote.cpp	抽象化角色 RemoteControl 及扩充抽象 AdvancedRemoteControl
main.cpp	用基础遥控器操作电视机、用高级遥控器操作收音机
Makefile	编译与运行

编译与运行

make        # 编译
make run    # 编译并运行
make clean  # 清理

输出示例

=== 桥接模式：遥控器 x 设备 ===

[基础遥控器 操作电视机]
  [电视机] 开机，画面点亮
  [电视机] 音量调整为 40
  [电视机] 音量调整为 50
  [电视机] 音量调整为 40

[高级遥控器 操作收音机]
  [收音机] 开机，开始接收信号
  [收音机] 音量调整为 30
  [收音机] 音量调整为 0
  [高级遥控器] 已静音
  [收音机] 音量调整为 30
  [高级遥控器] 取消静音

要点

1. 两个独立继承体系 — RemoteControl 体系与 Device 体系互不知晓对方细节，通过引用连接
2. 避免组合爆炸 — 若用继承实现“N 种遥控器 × M 种设备”，需要 N×M 个类；桥接只需 N+M 个类
3. 可独立扩展 — 新增 SmartRemoteControl 或 Speaker 都只需新增一个类
4. 与策略模式的区别 — 桥接强调两个维度都可能有继承层次并独立演化，策略通常只封装一个可替换的算法维度