一天一个设计模式(五) - 适配器模式(Adapter)

忘是亡心i 2022-05-13 00:40 110阅读 0赞

# 前言 #

**适配器模式**把一个**类的接口**变换成**客户端**所期待的**另一种接口**，从而使原本因**接口不匹配**而无法在一起工作的**两个类**能够在一起工作。

## 适配器模式的用途 ##

最经典的就是电器的例子，笔记本电脑的插头一般都是三相的，即除了阳极、阴极之外，还有一个地极。而有些地方的电源插座却只有两极，没有地极。电源插座与笔记本电脑的电源插头不匹配使得笔记本电脑无法使用。这时候一个三相到两相的转换器（适配器）就能解决此问题，而这正像是本模式所做的事情。

## 适配器模式的形式 ##

**适配器模式**有**类的适配器模式**和**对象的适配器模式**两种不同的形式。

# 正文 #

## 类的适配器模式 ##

类的适配器模式，简单来说，就是**适配的类**的`API`转换成为**目标接口**的`API`。

![Java_design_pattern_adapter_1.png][]

从上图可以看出，`Adaptee`类并没有`sampleOperation2()`方法，而**客户端**则期待这个方法。

为了使**客户端**能够使用`Adaptee`类，提供一个**中间环节**，即类`Adapter`，把`Adaptee`类的`API`同`Target`接口的`API`衔接起来。`Adapter`与`Adaptee`是**继承关系**，这决定了这个适配器模式是**类的适配器模式**。

### 相关角色 ###

1.  **目标(Target)角色**：这就是所期待得到的接口。注意：由于这里讨论的是类适配器模式，因此目标不可以是类。
2.  **源(Adaptee)角色**：现在需要适配的到**目标角色**的类。
3.  **适配器(Adapter)角色**：适配器是**目标角色**和**源角色**之间的桥梁。适配器把**源角色的类**转换成**目标接口**的实现。

### 示例代码 ###

Target.java

public interface Target { 
        /** * 这是源类Adaptee中也有的方法 */
    
        public void sampleOperation1();
        /** * 这是源类Adaptee中没有的方法 */
        public void sampleOperation2();
    }

上面给出的是**目标角色**的接口代码，这个角色是以一个接口的形式实现的。可以看出，这个**接口**声明了两个方法：`sampleOperation1()`和`sampleOperation2()`，而**源角色**`Adaptee`是一个**具体类**，它有一个`sampleOperation1()`方法，但是没有`sampleOperation2()`方法。

Adaptee.java

public class Adaptee { 
        public void sampleOperation1() {
           System.out.println("Operation 1st");
        }
    }

适配器角色`Adapter`拓展了`Adaptee`，同时又实现了**目标角色**`Target`接口。由于`Adaptee`没有提供`sampleOperation2()`方法，而**目标接口**有要求这个方法，因此**适配器角色**`Adapter`实现了这个方法。

Adapter.java

public class Adapter extends Adaptee implements Target { 
        @Override
        public void sampleOperation2() {
           System.out.println("Operation 2nd");
        }
    }

## 对象的适配器模式 ##

与**类的适配器模式**一样，**对象的适配器模式**把被**适配类**的`API`转换成为**目标类**的`API`。

与**类的适配器模式**不同的是，**对象的适配器模式**不是使用**继承关系**链接到`Adaptee`类，而是使用**委派关系**连接到`Adaptee`类。

![Java_design_pattern_adapter_2.png][]

从上图可以看出，`Adaptee`类并没有`sampleOperation2()`方法，而**客户端**则期待这个方法。

为使客户端能够使用`Adaptee`类，需要提供一个包装`Wrapper`类`Adapter`。这个包装类包括了一个`Adaptee`的实例，从而此**包装类**能够把`Adaptee`的`API`与`Target`类的`API`衔接起来。`Adapter`类与`Adaptee`类是**委派关系**，这决定了**适配器模式**是**对象**的。

### 相关角色 ###

### 示例代码 ###

Target.java

Adaptee.java

public class Adaptee { 
        public void sampleOperation1() {
           System.out.println("Operation 1st");
        }
    }

在**对象的适配器模式**中，**适配器角色**中持有一个对**源角色**的引用，并在需要适配的方法中使用**源角色**的方法实现。

Adapter.java

public class Adapter { 
        private Adaptee adaptee;
    
        public Adapter (Adaptee adaptee) {
            this.adaptee = adaptee;
        }
    
        /** * 源类Adaptee有方法sampleOperation1 * 因此适配器可以直接进行委派 */
        public void sampleOperation1() {
            this.adaptee.sampleOperation1();
        }
    
        /** * 源类Adaptee没有方法sampleOperation2 * 因此适配器需要自己实现此方法 */
        public void sampleOperation2() {
            System.out.println("Operation 2nd");
        }
    }

## 两种适配器模式的对比 ##

### 类的适配器模式 ###

1.  使用**对象继承**的方式，是**静态**的定义方式。
2.  由于**适配器**直接继承了`Adaptee`，使得**适配器**不能和`Adaptee`的子类一起工作。因为继承是**静态**的关系，而**适配器**继承了`Adaptee`后，就不可能再去处理`Adaptee`的**子类**了。
3.  适配器可以重定义`Adaptee`的部分行为，相当于子类**覆盖**父类的部分实现方法。
4.  不需要额外的引用过来间接得到`Adaptee`。

### 对象的适配器模式 ###

1.  使用**对象组合**的方式，是**动态**的组合方式。
2.  一个适配器可以把**多种**不同的**适配源**适配到同**一个目标类**上。换言之，同一个适配器可以把**源类**和**它的子类**都适配到**目标接口**。因为对象适配器采用的是**对象组合**的关系，只要对象**类型**正确，是不是子类都无所谓。
3.  要重定义`Adaptee`的行为比较困难，这种情况下，需要定义`Adaptee`的子类来实现重定义，然后让**适配器**组合子类。这样，虽然增加了一定的复杂性，也提供了一定的灵活性。
4.  需要额外的引用来间接得到`Adaptee`。

建议尽量使用**对象适配器**的实现方式，多用**合成/聚合**，少用**继承**。当然，具体问题还是需要具体分析，根据需要来选用实现方式，最适合的才是最好的。

# 总结 #

## 适配器模式的优点 ##

*  **更好的复用性**

系统需要使用现有的类，因此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。

*  **更好的拓展性**

在实现适配器功能的时候，可以调用自己开发的功能，从而自然的拓展系统的功能。

## 适配器模式的缺点 ##

**过多**的使用适配器，会让系统非常**零乱**，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是`A`接口，其实内部都被适配成了`B`接口的实现。一个系统如果太多的出现这种情况，无异于异常灾难。

因此如果不是很有必要，可以不是用适配器，而是直接对系统进行重构。

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