C++ 设计模式之适配器模式

【提示：如果不想看文字介绍，可以直接跳转到C++编码部分】

【简介】什么是适配器模式

        适配器模式Adapter 是⼀种结构型设计模式，它可以将⼀个类的接⼝转换成客户希望的另⼀个接⼝，主要⽬的是充当两个不同接⼝之间的桥梁，使得原本接⼝不兼容的类能够⼀起⼯作。

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【基本结构】

适配器模式分为以下⼏个基本⻆⾊：

• ⽬标接⼝Target : 客户端希望使⽤的接⼝
• 适配器类Adapter : 实现客户端使⽤的⽬标接⼝，持有⼀个需要适配的类实例。
• 被适配者Adaptee : 需要被适配的类

        （可以把适配器模式理解成拓展坞，起到转接的作⽤，原有的接⼝是USB，但是客户端需要使⽤type-c ， 便使⽤拓展坞提供⼀个type-c 接⼝给客户端使⽤）        

        这样，客户端就可以使⽤⽬标接⼝，⽽不需要对原来的Adaptee 进⾏修改， Adapter 起到⼀个转接扩展的作⽤。

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【应用场景】

        在开发过程中，适配器模式往往扮演者“补救”和“扩展”的⻆⾊：

• 当使⽤⼀个已经存在的类，但是它的接⼝与你的代码不兼容时，可以使⽤适配器模式。
• 在系统扩展阶段需要增加新的类时，并且类的接⼝和系统现有的类不⼀致时，可以使⽤适配器模式。

·        使⽤适配器模式可以将客户端代码与具体的类解耦，客户端不需要知道被适配者的细节，客户端代码也不需要修改，这使得它具有良好的扩展性，但是这也势必导致系统变得更加复杂。
        具体来说，适配器模式有着以下应⽤：

• 不同的项⽬和库可能使⽤不同的⽇志框架，不同的⽇志框架提供的API也不同，因此引⼊了适配器模式使得不同的API适配为统⼀接⼝。
• Spring MVC中， HandlerAdapter 接⼝是适配器模式的⼀种应⽤。它负责将处理器（Handler）适配到框架中，使得不同类型的处理器能够统⼀处理请求。
• 在.NET 中， DataAdapter ⽤于在数据源（如数据库）和 DataSet 之间建⽴适配器，将数据从数据源适配到 DataSet 中，以便在.NET应⽤程序中使⽤。

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【编码部分】

1. 题目描述

        小明购买了一台新电脑，该电脑使用 TypeC 接口，他已经有了一个USB接口的充电器和数据线，为了确保新电脑可以使用现有的USB接口充电器和数据线，他购买了一个TypeC到USB的扩展坞。请你使用适配器模式设计并实现这个扩展坞系统，确保小明的新电脑既可以通过扩展坞使用现有的USB接口充电线和数据线，也可以使用TypeC接口充电。

2. 输入描述

        题目包含多行输入，第一行输入一个数字 N （1 < N <= 20)，表示后面有N组测试数据。之后N行都是一个整数，1表示使用电脑本身的TypeC接口，2表示使用扩展坞的USB接口充电。

3. 输出描述

        根据每行输入，输出相应的充电信息。

4. C++编码实例

        方法一为普通的直接调用；方法二为通过适配器类（TypeCAdapter）去调用被适配（TypeC）来转换为原有的目标对象（Usb），这样就完成了适配器模式的核心思想：搭建桥梁。

/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file AdapterMode.hpp
* @brief 适配器模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/10
*/

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

// 原有的USB类 -- 目标接口
class Usb
{
public:
    virtual void ChargeWithUsb() = 0; 
};

// Typec类 -- 被适配者类
class TypeC{
public:
    virtual void ChargeWithTypeC() = 0;
};

// 适配器类  通过持有 被适配者类的实例及方法 来完成桥梁搭建
class TypeCAdapter : public Usb
{
    // 持有一个 (被适配者)TypeC的类的实例
private:
    TypeC * _typeC;
    
    // 构造函数
public:
    TypeCAdapter(TypeC * typeC){
        this->_typeC = typeC;
    }
    //重载接口函数 -- 利用USB充电  
    void ChargeWithUsb() override{
        // 调用被适配者类的方法 -- 利用TypeC充电
        _typeC->ChargeWithTypeC();
    }
};

// 新电脑 -- 使用 TypeC 接口
class NewComputer : public TypeC
{
public:
    // 重载TypeC的充电函数
    void ChargeWithTypeC() override {
        std::cout << "TypeC" << endl;
    }
};

// USB适配器的充电器
class UsbAdapterCharge : public Usb
{
public:
    void ChargeWithUsb() override{
        std::cout << "USB Adapter" << endl;
    }
};


// 【方法一】：这种方法没用到适配器类的桥梁作用
// int main()
// {
//     // 测试组数
//     int testNum = 0;
//     std::cin >> testNum;
    
//     for(int i = 0; i < testNum; i++)
//     {
//         int choice = 0;
//         std::cin >> choice;
//         if(choice == 1)
//         {
//             NewComputer *newComputer = new NewComputer();
//             newComputer->ChargeWithTypeC();
            
//             delete newComputer;
//             newComputer = nullptr;
//         }
//         else if(choice == 2)
//         {
//             UsbAdapterCharge *usbAdapter = new UsbAdapterCharge();
//             usbAdapter->ChargeWithUsb();
            
//             delete usbAdapter;
//             usbAdapter = nullptr;
//         }
//         else continue;
//     }

//     return 0;
// }

// 【方法二】： 利用适配器来进行被适配者类的调用
int main()
{
    // 测试组数
    int testNum = 0;
    std::cin >> testNum;
    
    for(int i = 0; i < testNum; i++)
    {
        int choice = 0;
        std::cin >> choice;
        if(choice == 1)
        {
            // 均为 统一的原有接口 USB
            Usb *usb = new TypeCAdapter(new NewComputer());
            usb->ChargeWithUsb();
            
            delete usb;
            usb = nullptr;
        }
        else if(choice == 2)
        {
            // 均为 统一的原有接口 USB
            Usb *usbAdapter = new UsbAdapterCharge();
            usbAdapter->ChargeWithUsb();
            
            delete usbAdapter;
            usbAdapter = nullptr;
        }
        else continue;
    }

    return 0;
}

......

To be continued.