Java 23种设计模式（7.结构型模式-适配器模式）

悠悠 2023-09-23 22:48 65阅读 0赞

> # 结构型模式-适配器模式 #

# 代码分析 #

## 类图 ##

![在这里插入图片描述][a36380edc0e84c1c8c7201e5f8957778.png]

## 代码 ##

public class Target {
        //就是客户期待的接口，目标可以是具体，抽象的类，也可以是接口
        public String Request(){
        
            String  msg= "normal request";
            return msg;
        }
    }

public class Adaptee {
        
        public String SpecificRequest(){
        
            String  msg= "special request";
            return msg;
        }
    }

public class Adapter extends Target{
        //通过内部包装一个Adaptee对象，把原接口转为目标接口
        private Adaptee adaptee = new Adaptee();//新建一个私有的Adaptte对象
    
        public void Request(Adaptee adaptee){
        //表面上调用的Request（）方法变为实际调用的SpecificRequest()
            adaptee.SpecificRequest();
        }
    }

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Target target = new Adapter();//对客户端而言，调用的就是Target的Request（）
            System.out.println(target.Request());
        }
    }

## 运行结果 ##

normal request

# 1.概述 #

如果去欧洲国家去旅游的话，他们的插座如下图最左边，是欧洲标准。而我们使用的插头如下图最右边的。因此我们的笔记本电脑，手机在当地不能直接充电。所以就需要一个插座转换器，转换器第1面插入当地的插座，第2面供我们充电，这样使得我们的插头在当地能使用。生活中这样的例子很多，手机充电器（将220v转换为5v的电压），读卡器等，其实就是使用到了适配器模式。  
![在这里插入图片描述][667c64749c58408a817c0e7382e74295.png]  
**定义：**  
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。  
`适配器模式`分为`类适配器模式`和`对象适配器模式`，前者类之间的耦合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。

# 2.结构 #

适配器模式（Adapter）包含以下主要角色：

*  目标（Target）接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是`抽象类`或`接口`。
 *  适配者（Adaptee）类：它是**被访问和适配的现存组件库中的组件接口**。
 *  适配器（Adapter）类：它是一个转换器，**通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者**。

# 3. 类适配器模式 #

**实现方式**：定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口，同时又继承现有组件库中已经存在的组件。

【例】读卡器  
现有一台电脑只能读取SD卡，而要读取TF卡中的内容的话就需要使用到适配器模式。创建一个读卡器，将TF卡中的内容读取出来。

## 实现-类图 ##

![在这里插入图片描述][c8fb8ea13b244c19acafac086335b844.png]

## 代码 ##

public interface SDCard {
        
        public String readSD();
        public void writeSD(String msg);
    }

public class SDCardImpl implements SDCard{
        
        @Override
        public String readSD() {
        
            System.out.println("Using readSD to read ");
            String msg= "Using readSD to read msg:java";
            return msg;
        }
        @Override
        public void writeSD(String msg) {
        
            System.out.println("Using writeSD to write msg");
            System.out.println("Using writeSD to write msg:"+msg);
        }
    }

public class Computer {
        
        public String readSD(SDCard sdCard){
        
            if(sdCard ==null){
        
                throw new NullPointerException("sd card null");
            }
            return sdCard.readSD();
        }
    }

public interface TFCard {
        
        public String readTF();
        public void writeTF(String msg);
    }

public class TFCardImpl implements TFCard{
        
        @Override
        public String readTF() {
        
            String msg ="Using readTF to read msg:python";
            return msg;
        }
    
        @Override
        public void writeTF(String msg) {
        
            System.out.println("Using writeTF to write msg" +msg);
        }
    }

public class SDAdapterTF  extends TFCardImpl implements SDCard{
        
    
        public String readSD(){
        
            System.out.println("Using SDAdapterTF to read");
            return readTF();
        }
        public void writeSD(String msg){
        
            System.out.println("Using SDAdapterTF to write");
            writeTF(msg);
        }
    }

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Computer computer = new Computer();
            SDCard sdCard = new SDCardImpl();
            System.out.println(computer.readSD(sdCard));
    
            System.out.println("--------");
    
            TFCard tfCard = new TFCardImpl();
            SDAdapterTF sdAdapterTF = new SDAdapterTF(tfCard);
            System.out.println(computer.readSD(sdAdapterTF));
        }
    }

> 类适配器模式违背了合成复用原则。类适配器是客户类有一个接口规范的情况下可用，反之不可用。

## 运行结果 ##

Using readSD to read 
    Using readSD to read msg:java
    --------
    Using SDAdapterTF to read
    Using readTF to read msg:python

# 4.对象适配器模式 #

实现方式：对象适配器模式可釆用将现有组件库中已经实现的组件引入适配器类中，该类同时实现当前系统的业务接口。

## 实现-类图 ##

![在这里插入图片描述][ba09261cd48141628c2240153f9e4f7b.png]

## 代码 ##

public interface SDCard {
        
        public String readSD();
        public void writeSD(String msg);
    }

public interface TFCard {
        
        public String readTF();
        public void writeTF(String msg);
    }

package com.Amy.model.adapter;
    
    /**
     * @author: Amy
     * @create: 2023-01-24 15:08
     **/
    public class SDAdapterTF implements SDCard{
        
    //public class SDAdapterTF  extends TFCardImpl implements SDCard
    //    public String readSD(){
        
    //        System.out.println("Using SDAdapterTF to read");
    //        return readTF();
    //    }
    //    public void writeSD(String msg){
        
    //        System.out.println("Using SDAdapterTF to write");
    //        writeTF(msg);
    //    }
        private TFCard tfCard; //声明成员变量
        public SDAdapterTF(TFCard tfCard){
        //添加构造方法
            this.tfCard = tfCard;
        }
        public String readSD(){
        
            System.out.println("Using SDAdapterTF to read");
            return tfCard.readTF();
        }
        public void writeSD(String msg){
        
            System.out.println("Using SDAdapterTF to write");
            tfCard.writeTF(msg);
        }
    
    }

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Computer computer = new Computer();
            SDCard sdCard = new SDCardImpl();
            System.out.println(computer.readSD(sdCard));
    
            System.out.println("--------");
    
            TFCard tfCard = new TFCardImpl();
            SDAdapterTF sdAdapterTF = new SDAdapterTF(tfCard);//构造方法实现
            System.out.println(computer.readSD(sdAdapterTF));
        }
    }

## 运行结果 ##

Using readSD to read 
    Using readSD to read msg:java
    --------
    Using SDAdapterTF to read
    Using readTF to read msg:python

> > 注意：还有一个适配器模式是接口适配器模式。当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Adapter ，实现所有方法。而此时我们只需要继承该抽象类即可。

# 5. 应用场景 #

*  以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类，但其接口同新系统的接口不一致。
 *  使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同

# 6.JDK源码解析 #

Reader（字符流）、InputStream（字节流）的适配使用的是InputStreamReader。  
InputStreamReader继承自java.io包中的Reader，对他中的抽象的未实现的方法给出实现。如：

public int read() throws IOException {
        
    return sd.read();
    }
    public int read(char cbuf[], int offset, int length) throws IOException {
        
    return sd.read(cbuf, offset, length);
    }

如上代码中的sd（StreamDecoder类对象），在Sun的JDK实现中，实际的方法实现是对  
sun.nio.cs.StreamDecoder类的同名方法的调用封装。类结构图如下：

![在这里插入图片描述][620d7a18b7e648739b7d8c40e8d0c030.png]  
从上图可以看出：

*  **InputStreamReader是对同样实现了Reader的StreamDecoder的封装。**
 *  **StreamDecoder不是Java SE API中的内容，是Sun JDK给出的自身实现。** 但我们知道他们对构造方法中的字节流类（InputStream）进行封装，并通过该类进行了字节流和字符流之间的解码转换。

**结论：**  
从表层来看，**InputStreamReader做了InputStream字节流类到Reader字符流之间的转换。** 而从如上Sun JDK中的实现类关系结构中可以看出，是StreamDecoder的设计实现在实际上采用了适配器模式。

[a36380edc0e84c1c8c7201e5f8957778.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a36380edc0e84c1c8c7201e5f8957778.png
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