C++桥接模式详解（手把手教你实现桥接模式）

为什么需要桥接模式？

假设你要开发一个绘图程序，支持多种形状（如圆形、方形）和多种颜色（如红色、蓝色）。如果用传统的继承方式，你可能会写出如下类：

• RedCircle
• BlueCircle
• RedSquare
• BlueSquare

随着形状和颜色的增加，类的数量会呈指数级增长！这就是所谓的“类爆炸”问题。

而桥接模式通过将“形状”和“颜色”这两个维度解耦，避免了这个问题。

C++桥接模式的核心思想

桥接模式包含两个主要部分：

1. 抽象部分（Abstraction）：定义高层控制接口，持有对实现部分的引用。
2. 实现部分（Implementor）：定义底层操作接口，供抽象部分调用。

两者通过组合（而非继承）关联，从而实现独立变化。

完整代码示例

下面是一个完整的 C++ 桥接模式实现示例：

// Color.h - 实现部分接口class Color {public:    virtual ~Color() = default;    virtual void applyColor() const = 0;};// RedColor.cppclass RedColor : public Color {public:    void applyColor() const override {        std::cout << "Applying red color" << std::endl;    }};class BlueColor : public Color {public:    void applyColor() const override {        std::cout << "Applying blue color" << std::endl;    }};// Shape.h - 抽象部分#include <iostream>class Shape {protected:    Color* color;public:    Shape(Color* c) : color(c) {}    virtual ~Shape() = default;    virtual void draw() const = 0;};// Circle.cppclass Circle : public Shape {public:    Circle(Color* c) : Shape(c) {}    void draw() const override {        std::cout << "Drawing a circle. ";        color->applyColor();    }};class Square : public Shape {public:    Square(Color* c) : Shape(c) {}    void draw() const override {        std::cout << "Drawing a square. ";        color->applyColor();    }};// main.cppint main() {    Color* red = new RedColor();    Color* blue = new BlueColor();    Shape* redCircle = new Circle(red);    Shape* blueSquare = new Square(blue);    redCircle->draw();   // 输出: Drawing a circle. Applying red color    blueSquare->draw();  // 输出: Drawing a square. Applying blue color    delete red;    delete blue;    delete redCircle;    delete blueSquare;    return 0;}

代码解析

1. Color 是实现部分的基类，定义了 applyColor() 接口。

2. RedColor 和 BlueColor 是具体的实现类。

3. Shape 是抽象部分，它持有一个 Color* 指针，并在 draw() 中调用颜色的实现。

4. 这样，无论新增多少种形状或颜色，都只需添加对应的类，而无需修改现有代码——符合开闭原则！

桥接模式的优势

• ✅ 解耦抽象与实现，提高系统灵活性
• ✅ 避免类爆炸，降低维护成本
• ✅ 支持运行时动态切换实现
• ✅ 符合单一职责原则和开闭原则

总结

通过本教程，你已经掌握了 C++ 桥接模式 的基本原理和实现方法。无论是开发图形库、跨平台应用，还是处理多维度变化的业务逻辑，桥接模式实现 都是一个非常实用的工具。

记住：C++设计模式 不是为了炫技，而是为了写出更清晰、更易维护的代码。希望这篇 桥接模式教程 对你有所帮助！

小提示：尝试自己扩展这个例子，比如加入“绿色”或“三角形”，看看是否能无缝集成！