Go语言中的桥接模式

运维开发王义杰

发布于 2023-08-10 16:59:21

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发布于 2023-08-10 16:59:21

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桥接模式是一种结构型设计模式，它可以将一个抽象和它的实现分离，让它们可以独立地变化。桥接模式的目的是避免继承导致的类层次过多和代码复杂度增加，而是通过组合的方式，将不同的抽象和实现组合在一起。

在Go语言中，桥接模式可以通过接口和结构体来实现。接口定义了抽象的行为，结构体实现了具体的行为，并且可以包含另一个接口类型的字段，作为它的实现。这样，结构体就可以动态地改变它的实现，而不影响它的抽象。

一个例子

假设我们要开发一个音乐播放器的应用，它可以支持不同的音乐格式和不同的播放设备。我们可以使用桥接模式来设计这个应用，如下图所示：

在这个图中，我们定义了两个接口：MusicFormat和PlayDevice。MusicFormat表示音乐格式的抽象，它有一个方法Play()，用于播放音乐。PlayDevice表示播放设备的抽象，它有一个方法Output()，用于输出音乐。

我们还定义了两个结构体：MusicPlayer和MusicFile。MusicPlayer表示音乐播放器的抽象，它包含了一个MusicFormat类型的字段，作为它的实现。MusicPlayer也有一个方法Play()，用于调用它的实现的Play()方法。MusicFile表示音乐文件的具体实现，它包含了一个文件名和一个PlayDevice类型的字段，作为它的实现。MusicFile也有一个方法Play()，用于调用它的实现的Output()方法，并输出文件名。

我们还定义了两个结构体：MP3Format和WAVFormat，分别实现了MusicFormat接口，并提供了不同的播放逻辑。我们还定义了两个结构体：HeadphoneDevice和SpeakerDevice，分别实现了PlayDevice接口，并提供了不同的输出逻辑。

代码实现

下面是一个简单的代码实现，展示了如何使用桥接模式来创建和使用音乐播放器和音乐文件：

package main

import "fmt"

// MusicFormat is the abstract interface for music formats
type MusicFormat interface {
  Play()
}

// PlayDevice is the abstract interface for play devices
type PlayDevice interface {
  Output()
}

// MusicPlayer is the abstract struct for music players
type MusicPlayer struct {
  format MusicFormat // the implementation of music format
}

// Play is the method of MusicPlayer to play music
func (p *MusicPlayer) Play() {
  p.format.Play() // delegate to the implementation
}

// MusicFile is the concrete struct for music files
type MusicFile struct {
  filename string     // the name of the file
  device   PlayDevice // the implementation of play device
}

// Play is the method of MusicFile to play music
func (f *MusicFile) Play() {
  f.device.Output()          // delegate to the implementation
  fmt.Println(f.filename)    // output the filename
}

// MP3Format is the concrete struct for MP3 format
type MP3Format struct {
  file *MusicFile // the reference to the music file
}

// Play is the method of MP3Format to play music
func (m *MP3Format) Play() {
  fmt.Println("Playing MP3 format") // output the format name
  m.file.Play()                     // delegate to the music file
}

// WAVFormat is the concrete struct for WAV format
type WAVFormat struct {
  file *MusicFile // the reference to the music file
}

// Play is the method of WAVFormat to play music
func (w *WAVFormat) Play() {
  fmt.Println("Playing WAV format") // output the format name
  w.file.Play()                     // delegate to the music file
}

// HeadphoneDevice is the concrete struct for headphone device
type HeadphoneDevice struct{}

// Output is the method of HeadphoneDevice to output music
func (h *HeadphoneDevice) Output() {
  fmt.Println("Outputting to headphone") // output the device name
}

// SpeakerDevice is the concrete struct for speaker device
type SpeakerDevice struct{}

// Output is the method of SpeakerDevice to output music
func (s *SpeakerDevice) Output() {
  fmt.Println("Outputting to speaker") // output the device name
}

func main() {
  // create a music player with MP3 format and headphone device
  player := &MusicPlayer{format: &MP3Format{file: &MusicFile{filename: "song1.mp3", device: &HeadphoneDevice{}}}}
  player.Play()
  // output:
  // Playing MP3 format
  // Outputting to headphone
  // song1.mp3

  // change the format to WAV and play again
  player.format = &WAVFormat{file: &MusicFile{filename: "song2.wav", device: &HeadphoneDevice{}}}
  player.Play()
  // output:
  // Playing WAV format
  // Outputting to headphone
  // song2.wav

  // change the device to speaker and play again
  player.format = &MP3Format{file: &MusicFile{filename: "song3.mp3", device: &SpeakerDevice{}}}
  player.Play()
  // output:
  // Playing MP3 format
  // Outputting to speaker
  // song3.mp3

}