設計模式：橋接模式 (Bridge)

9 分鐘
軟體設計設計模式OOP

Bridge 把抽象與實作分離，讓兩邊可以各自獨立變化。它的核心轉變是：以組合取代繼承。

意圖與用途

Bridge 要解決的問題是這樣的：

想像一個遙控器，要能同時操作電視和音響。如果用繼承來表達：

  • RemoteControl
  • TVRemoteControl extends RemoteControl
  • SoundBarRemoteControl extends RemoteControl
  • SmartTVRemoteControl extends TVRemoteControl
  • SmartSoundBarRemoteControl extends SoundBarRemoteControl

類別的數量是「遙控器型別 × 設備型別」。兩個彼此獨立的維度，全擠在同一條繼承層級裡糾纏在一起。

Bridge 把它們拆開：遙控器型別走一條繼承層級，設備型別走另一條，兩邊都能各自獨立成長。

結構與角色

  • Abstraction：遙控器的高層抽象 (RemoteControl)
  • RefinedAbstraction：擴充後的抽象 (SmartRemoteControl)
  • Implementor：設備的介面 (Device)
  • ConcreteImplementor：具體設備 (TV、SoundBar)

實作範例：遙控器

TypeScript
// Implementor 介面
interface Device {
  isOn(): boolean;
  turnOn(): void;
  turnOff(): void;
  getVolume(): number;
  setVolume(volume: number): void;
}

// ConcreteImplementor
class TV implements Device {
  private on = false;
  private volume = 50;

  isOn(): boolean { return this.on; }
  turnOn(): void { this.on = true; console.log('TV on'); }
  turnOff(): void { this.on = false; console.log('TV off'); }
  getVolume(): number { return this.volume; }
  setVolume(volume: number): void {
    this.volume = Math.max(0, Math.min(100, volume));
  }
}

class SoundBar implements Device {
  private on = false;
  private volume = 30;

  isOn(): boolean { return this.on; }
  turnOn(): void { this.on = true; console.log('SoundBar on'); }
  turnOff(): void { this.on = false; console.log('SoundBar off'); }
  getVolume(): number { return this.volume; }
  setVolume(volume: number): void {
    this.volume = Math.max(0, Math.min(100, volume));
  }
}

// Abstractio —— 控器持有一個指向 Device 的引用 (這就是橋)
class RemoteControl {
  constructor(protected device: Device) {}

  togglePower(): void {
    if (this.device.isOn()) this.device.turnOff();
    else this.device.turnOn();
  }

  volumeUp(): void {
    this.device.setVolume(this.device.getVolume() + 10);
  }

  volumeDown(): void {
    this.device.setVolume(this.device.getVolume() - 10);
  }
}

// RefinedAbstractio —— 充功能，完全不動 Device 層
class SmartRemoteControl extends RemoteControl {
  mute(): void {
    this.device.setVolume(0);
    console.log('Muted');
  }
}

// 任意組合都能自由搭配
const tvRemote = new RemoteControl(new TV());
const smartSoundbar = new SmartRemoteControl(new SoundBar());

tvRemote.togglePower();
smartSoundbar.mute();

原本要為每一種組合各開一個類別，現在變成兩條獨立的繼承層級，各自獨立成長。

適用情境

適用時機

  • 某個類別有兩個彼此獨立變化的維度，用繼承會導致類別數量爆炸
  • 希望在執行期動態替換實作

總結

Bridge 的核心就是「繼承 → 組合」的轉變。

一旦發現某個類別可能往兩個彼此獨立的方向成長，就該考慮把其中一個維度抽出來、做成獨立的介 —— 就是橋。如此一來，兩邊都能完整擴充，而不必互相牽動。