【设计模式】结构型模式—适配器模式(Adapter Pattern)（六）

妖狐艹你老母 2022-08-29 15:59 214阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *  一.适配器模式
 *  二.适配器模式适用场景
 *  二.适配器模式角色
 *  三.Java中适配器模式的实现方式
 *   *  0.案例: 把鸡当鸭用
     *  1.默认适配器方式
     *  2.对象适配器方式
     *   *  Adaptee（适配者类）
         *  Target（目标抽象类）
         *  Adapter（适配器类）
         *  Client（客户类/调用者）
     *  3.类适配器方式
     *   *  Adaptee（适配者类）
         *  Target（目标抽象类）
         *  Adapter（适配器类）
         *  Client（客户类/调用者）
     *  4.类适配和对象适配的异同
 *  四.总结
 *   *  1.适配器模式的优缺点
     *  2.适配器模式与装饰者模式比较
     *  3.适配器模式和代理模式的比较
     *  3.适配器模式在spring中的体现

# 前言 #

建议先看这篇文章[【设计模式】软件设计7大原则以及23种设计模式初识（一）][7_23]

# 一.适配器模式 #

**适配器模式（Adapter Pattern）是指将一个类的接口转换成符合调用方规范的另一个接口，使原本的接口不兼容的类可以一起工作**

*  适配器模式又叫做`变压器模式`，也叫做`包装模式（Wrapper）`，但是包装模式可不止一个，还包括`装饰者模式`。
 *  适配器模式有3种实现；
    
    1.  **默认适配器**
    2.  **对象适配器**
    3.  **类适配器**

**生活中的场景**：

*  生活中电源插座转接口，
 *  电脑视频输出的转接头，
 *  手机充电转接头，
 *  笔记本电源(适配器)

**适配器模式本质**：

*  **原有类方法较难修改或修改风险较高，调用者类又必须使用原有代码功能，但是无法遵守原有方法的接口标准；为了`保持开闭原则，避免对原有类的修改`，可以使用适配器模式作为调用方类和原有功能之间的桥梁。**
 *  在适配器模式中可以定义一个`包装类xxxAdapter`，`包装不兼容接口的对象`，这个包装类指的就是`适配器(Adapter)`，它所包装的对象就是`适配者(Adaptee)`，即`被适配的类`。
    
     *  也就是说：当调用者类调用适配器的方法时，`在适配器(Adapter)类的内部将调用适配者适配者(Adaptee)类的方法`，而这个过程对调用者是透明的，调用者类并不直接访问适配者类。因此，适配器可以使由于接口不兼容而不能交互的类可以一起工作。

# 二.适配器模式适用场景 #

1.  针对`已经存在的类`，它的方法和需求不匹配（方法结果相同或相似） 的情况。
2.  适配器模式`不是软件设计阶段考虑的设计模`式，是`随着软件维护`，产生了**许多功能类似而接口不相同情况**下的一种解决方案。

# 二.适配器模式角色 #

本UML类图是以`对象适配器`方式进行描述的  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**适配器模式包含如下角色：**

*  **Target（目标抽象类）**：定义客户类所期望的接口方法(`即适配器将要实现的方法`)，可以是一个`抽象类或接口`，也可以是`具体类`。
    
    > 该角色定义把适配者转换为何种接口，也就是我们的期望接口。
 *  **Adaptee（适配者类/源角色）**：即`被适配的类`，一个现存需要适配的接口，`适配者类一般是一个具体类，包含了客户类希望使用的业务方法`，在某些情况下可能没有适配者类的源代码。
 *  **Adapter（适配器类）**：是一个具体的类，负责`Adaptee(适配者类)`转换成`Target(目标抽象类)`进行**适配**，是适配器模式的`核心`，在对象适配器中，它**通过`继承/实现Target`(目标抽象类）并`关联一个Adaptee(适配者类)对象`使二者产生联系**。
    
    > **通过包装被适配对象(Adaptee)，`把原接口转换成目标接口(Target)`**
 *  **Client（客户类/调用者）**：实际需要使用`Adaptee`功能的类

# 三.Java中适配器模式的实现方式 #

## 0.案例: 把鸡当鸭用 ##

如何通过适配器模式把鸡也能当鸭来用，现在鸭这个接口，我们没有合适的实现类可以用，所以需要一个`适配器adapter`。

//鸭接口
    public interface Duck { 
    	// 鸭的嘎嘎叫
        public void quack(); 
         // 飞
        public void fly();
    }
    //鸡接口
    public interface Chicken { 
    	 // 鸡的咕咕叫
        public void gobble();
         // 飞
        public void fly();
    }
    //野鸡类，实现了鸡接口
    public class WildChicken implements Chicken { 
        public void gobble() { 
            System.out.println("咕咕叫");
        }
        public void fly() { 
            System.out.println("鸡也会飞哦");
        }
    }

鸭接口有 `fly() 和 quare()`2个方法，鸡 Chicken 如果要冒充鸭，`fly() 方法是现成的`，但是鸡不会鸭的`嘎嘎叫`，没有 `quack() 方法`。这个时候就需要适配器了：

// 毫无疑问，首先，这个适配器肯定需要 implements Duck，这样才能当做鸭来用
    public class ChickenAdapter implements Duck { 
      
        private Chicken chicken;
        // 构造方法中需要一个鸡的实例，此类就是将这只鸡适配成鸭来用
       public CockAdapter(Chicken chicken) { 
            this.chicken = chicken;
        }
      
        // 实现鸭的嘎嘎叫方法
        @Override
       public void quack() { 
            // 内部其实是一只鸡的咕咕叫
            chicken.gobble();
        }
      
       @Override
       public void fly() { 
            chicken.fly();
        }
    }

客户端调用

public static void main(String[] args) { 
        // 有一只野鸡
       Chicken wildChicken = new WildChicken();
       // 成功将野鸡适配成鸭
       Duck duck = new CockAdapter(wildChicken);
       	//调用鸭嘎嘎叫方法，实际上确实鸡在叫
     	duck.quack();
     	duck.fly();
    }

*  大家也就知道了适配器模式是怎么回事了？ 无非是我们需要一只鸭，但是我们只有一只鸡，这个时候就需要定义一个适配器，由这个适配器来充当鸭，但是适配器里面的方法还是由鸡来实现的。

## 1.默认适配器方式 ##

看最简单的适配器模式 **默认适配器模式(Default Adapter)** 是怎么样的。

*  `Appache commons-io` 包中的`FileAlterationListener接口` 做例子，该接口定义了很多的方法，`用于对文件或文件夹进行监控，一旦发生了对应的操作，就会触发相应的方法`。

引入依赖

<dependency>
       <groupId>commons-io</groupId>
       <artifactId>commons-io</artifactId>
       <version>2.8.0</version>
    </dependency>

**监听器 FileAlterationListener 用于实现文件改变时触发的方法**

public interface FileAlterationListener { 
        void onStart(final FileAlterationObserver observer);
        void onDirectoryCreate(final File directory);
        void onDirectoryChange(final File directory);
        void onDirectoryDelete(final File directory);
        void onFileCreate(final File file);
        void onFileChange(final File file);
        void onFileDelete(final File file);
        void onStop(final FileAlterationObserver observer);
    }

*  实现`FileAlterationListener 接口`就要实现该接口下的所有方法，我们只是想要监控`文件夹中的文件创建和文件删除事件`，可是我们还是不得不实现所有的方法，很明显，这不是我们想要的。

因此：

**声明一个`适配器（FileAlterationListenerAdaptor）`实现FileAlterationListener接口，实现后的`所有的方法都是空方法`，**

public class FileAlterationListenerAdaptor implements FileAlterationListener { 
    
        void onStart(final FileAlterationObserver observer);
    
        void onDirectoryCreate(final File directory);
    
        void onDirectoryChange(final File directory);
    
        void onDirectoryDelete(final File directory);
    
        void onFileCreate(final File file);
    
        void onFileChange(final File file);
    
        void onFileDelete(final File file);
    
        void onStop(final FileAlterationObserver observer);
    }

**然后在`定义自己的类MyFileListener 来继承FileAlterationListenerAdaptor类`即可。**

public class MyFileListener extends FileAlterationListenerAdaptor { 
        public void onFileCreate(final File file) { 
            // 文件创建
            doSomething(file);
        }
    
        public void onFileDelete(final File file) { 
            // 文件删除
            doSomething(file);
        }
    
        /** * 自己的逻辑 * @param file */
        public void doSomething(File file) { 
            System.out.println("操作文件:"+file);
        }
    }

测试方法

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
        	//声明监视器 FileAlterationMonitor，通过一个线程，每间隔一段时间调用一次注册的观察者检查文件。
            FileAlterationMonitor fileAlterationMonitor = new FileAlterationMonitor();
            
            //声明监听规则,这里监听文件夹 以及 文件
            IOFileFilter filter = FileFilterUtils.or(FileFilterUtils.directoryFileFilter(), FileFilterUtils.fileFileFilter());
    		//声明观察者 FileAlterationObserver用于观察文件的改变，通知注册的监听器执行相应的事件。检查E:\\data的所有文件和文件夹的改变
            FileAlterationObserver fileAlterationObserver = new FileAlterationObserver(new File("E:\\data"), filter);
            
    		//向观察者中注册监听事件
            fileAlterationObserver.addListener( new MyFileListener());
            //向监视器中注册观察者
            fileAlterationMonitor.addObserver(fileAlterationObserver);
            try { 
              	//启动监听
                fileAlterationMonitor.start();
                System.out.println("文件监听器启动了 ");
            } catch (Exception e) { 
                System.out.println("文件监听启动失败->"+e.getMessage());
            }
    
    		//主线程休眠5分钟
            TimeUnit.MINUTES.sleep(5);
        }

测试结果  
![在这里插入图片描述][20210719105453620.png]

## 2.对象适配器方式 ##

**通过`类的关联关系(组合)`跟`被适配对象(Adaptee)`整合，一般`适配器(Adapter)`会持有`适配者(Adaptee)的引用`，在设计时也比较灵活**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### Adaptee（适配者类） ###

/*( * 适配者类，即被适配的角色 * 算数运算类，出入参必须是int类型 */
    public class CalculatorAdaptee { 
    
        /** * 求a + b * * @param a * @param b * @return */
        public int addOperation(int a, int b) { 
            return a + b;
        }
    
        /** * 求a - b * * @param a * @param b * @return */
        public int subOperation(int a, int b) { 
            return a - b;
        }
    }

### Target（目标抽象类） ###

/** * 目标抽象类 * 算数运算，出入参必须是String，客户类所能接受的样子 */
    public interface Calculator { 
    
        /** * 求a + b * * @param a * @param b * @return */
        String addOperation(String a, String b);
    
        /** * 求a - b * * @param a * @param b * @return */
        String subOperation(String a, String b);
    }

### Adapter（适配器类） ###

*  **持有`适配者引用(Adaptee)`，实现`目标抽象类接口(Target)`，`重写`目标抽象方法, 在方法内通过`适配者引用` 调用真实方法**

/** * 适配器类 * 承担客户端和CalculatorAdaptee目标类之间的桥梁 */
    public class CalculatorAdapter implements Calculator { 
        private CalculatorAdaptee calculatorAdaptee;
        
        //传入一个具体适配者类
        public CalculatorAdapter(CalculatorAdaptee calculatorAdaptee) { 
    		this.calculatorAdaptee = calculatorAdaptee;
    	}
    
        @Override
        public String addOperation(String a, String b) { 
            int ai = Integer.parseInt(a);
            int bi = Integer.parseInt(b);
            int sum = calculatorAdaptee.addOperation(ai, bi);
            return String.valueOf(sum);
        }
    
        @Override
        public String subOperation(String a, String b) { 
            int ai = Integer.parseInt(a);
            int bi = Integer.parseInt(b);
            int sub = calculatorAdaptee.subOperation(ai, bi);
            return String.valueOf(sub);
        }
    }

### Client（客户类/调用者） ###

public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            Calculator calculator = new CalculatorAdapter(new CalculatorAdaptee());
            System.out.println(calculator.addOperation("5", "3"));
            System.out.println(calculator.subOperation("5", "3"));
        }
    }

测试结果  
![在这里插入图片描述][20210719105922495.png]

## 3.类适配器方式 ##

**通过`继承`关系进行适配，`类适配器(Adapter)`一般是通过`重写目标抽象类(Target)`的方法进行扩展**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
看到这个图，大家应该很容易理解的吧，通过继承的方法，适配器自动获得了所需要的大部分方法。这个时候，客户端使用更加简单，直接`Target t = new SomeAdapter();`就可以了。

### Adaptee（适配者类） ###

### Target（目标抽象类） ###

*  **继承`适配器(Adpater)`实现`目标抽象类接口(Target)`**

### Adapter（适配器类） ###

*  **继承`适配者(Adpatee)`实现`目标抽象类接口(Target)`，`重写`目标抽象方法， 在方法内调用继承自适配者的真实方法**

/** * 适配器类(类适配器) * 承担客户端和CalculatorAdaptee目标类之间的桥梁 */
    public class CalculatorAdapter extends CalculatorAdaptee implements Calculator { 
    
        @Override
        public String addOperation(String a, String b) { 
            int ai = Integer.parseInt(a);
            int bi = Integer.parseInt(b);
            int sum = super.addOperation(ai, bi);
            return String.valueOf(sum);
        }
    
        @Override
        public String subOperation(String a, String b) { 
            int ai = Integer.parseInt(a);
            int bi = Integer.parseInt(b);
            int sub = super.subOperation(ai, bi);
            return String.valueOf(sub);
        }
    }

### Client（客户类/调用者） ###

public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            Calculator calculator = new CalculatorAdapter();
            System.out.println(calculator.addOperation("5", "3"));
            System.out.println(calculator.subOperation("5", "3"));
        }
    }

测试结果  
![在这里插入图片描述][20210719105922495.png]

## 4.类适配和对象适配的异同 ##

*  一个采用继承，一个采用组合；
 *  类适配属于`静态实现`，对象适配属于`组合的动态实现`，`对象适配需要多实例化一个对象`。总的来说，**对象适配用得比较多**。

# 四.总结 #

## 1.适配器模式的优缺点 ##

**优点**

*  通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类 可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”;

**缺点**

*  过多使用适配器会使得系统非常凌乱，明明调用的是A接口，内部却被适配成了B接口。因此除非必要，不推荐使用适配器，而是直接对系统重构

## 2.适配器模式与装饰者模式比较 ##

1.  适配器模式与装饰者模式比较类似，但是`装饰者模式主要是添加新的功能`，而**适配器模式主要做的是`转换工作`**。
2.  **适配器将一个对象`包装`起来以改变其接口**；**装饰者将一个对象`包装`起来以增加`新的属性和方法`。**

## 3.适配器模式和代理模式的比较 ##

*  两者`在代码结构上，它们很相似`，都需要一个`具体的实现类的实例`。但是它们的目的不一样，**代理模式的目的是`增强原方法`**；**适配器模式的目的是`适配2个接口`，为的是提供“把鸡包装成鸭，然后当做鸭来使用”，而鸡和鸭它们之间原本没有继承关系。**  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 3.适配器模式在spring中的体现 ##

Spring中适配器模式也应用非常广泛，例如SpringAOP中的`AdvisorAdapter类`，它有2个实现类: `MethodBeforeAdviceAdapter、AfterReturnningAdvisorAdapter、和ThrowsAdvisorAdapter`。

顶层接口AdvisorAdapter的源码:

public interface AdvisorAdapter { 
    	boolean supportsAdvice(Advice advice);
    	MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor);
    }

再看MethodBeforeAdviceAdapter类:

@SuppressWarnings("serial")
    class MethodBeforeAdviceAdapter implements AdvisorAdapter, Serializable { 
    	@Override
    	public boolean supportsAdvice(Advice advice) { 
    		return (advice instanceof MethodBeforeAdvice);
    	}
    	@Override
    	public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) { 
    		MethodBeforeAdvice advice = (MethodBeforeAdvice) advisor.getAdvice();
    		return new MethodBeforeAdviceInterceptor(advice);
    	}
    }

SpringMVC中的`HandlerAdapter类`，也有多个子类  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

--------------------

*  [java 监听文件或者文件夹变化的几种方式][java]
 *  [Java实现实时监控目录下文件变化的方法][Java]
 *  [Java中实时监控目录下文件变化的两种实现方法][Java 1]
 *  [Java实现监听文件变化的监听器][Java 2]

[7_23]: https://blog.csdn.net/qq877728715/article/details/104432024
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/94ccb14e67dd41df864a4bdaabc08812.png
[20210719105453620.png]: /images/20220829/45a773e175864b0ca132f9b52e58740b.png
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[20210719105922495.png]: /images/20220829/74b7ad78e31e4aa1a5007fdbe21781c8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/746faf0d21f44fbda70912f460d9ca6a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220829/1cbe7db45291446c850ed5b8931c159a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxODc3NzI4NzE1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220829/461009bb69ec434a985f97f292d27fd9.png
[java]: https://www.cnblogs.com/appium/p/10172585.html
[Java]: https://www.jb51.net/article/157855.htm
[Java 1]: https://blog.csdn.net/tianshan2010/article/details/103867014
[Java 2]: https://blog.csdn.net/u013223806/article/details/85858494