【设计模式系列】适配器模式（九）

原创已于 2024-10-28 22:53:56 修改 · 1.1k 阅读

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#设计模式 #适配器模式 #java

于 2024-10-28 22:49:23 首次发布

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一、什么是适配器模式

二、适配器模式的角色

三、适配器模式的典型应用

四、适配器模式在InputStreamReader中的应用

一、什么是适配器模式

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它允许将不兼容的接口转换为一个客户端期望的另一个接口，从而使得原本不兼容的类可以一起工作。这种模式通常用于实现类之间的兼容，让它们可以无缝地协同工作。适配器模式涉及到一个单一的类，该类负责加入独立的或不兼容的接口功能。

二、适配器模式的角色

目标接口（Target）：定义客户端期望的接口。这个接口通常是抽象的，它规定了所有具体适配器必须遵守的契约。
适配者（Adaptee）：定义了一个已经存在的接口，这个接口需要被适配以符合目标接口。适配者通常是一个具体的类，它包含了一些业务逻辑，但接口与目标接口不兼容。
适配器（Adapter）：适配器是适配器模式的核心，它实现了目标接口，并与适配者协作以使得适配者可以按照目标接口的方式工作。适配器将客户端的请求转换为对适配者的调用。

三、适配器模式的典型应用

不同系统间的接口统一：在微服务架构中，不同服务可能有不同的接口风格，适配器模式可以用来统一这些接口，使得客户端可以以统一的方式与各个服务交互。
第三方库的集成：当需要使用第三方库，但其API与应用程序的期望接口不匹配时，可以通过适配器模式提供一个中间层，使得第三方库能够以符合应用程序接口的方式被使用。
数据访问层的适配：在数据库编程中，适配器模式可以用来创建一个统一的数据访问层，适配不同的数据库系统，如MySQL、Oracle、SQL Server等。
文件格式转换：在需要处理多种文件格式的应用中，适配器模式可以用来创建一个统一的文件处理接口，适配不同的文件格式。
API版本适配：当API升级后，为了保持向后兼容性，可以使用适配器模式来适配新旧API版本。
国际化和本地化：在需要支持多语言的应用中，适配器模式可以用来适配不同的语言和文化设置。

四、适配器模式在InputStreamReader`中的应用`

InputStreamReader 是 Java IO 流库中的一个类，它是一个桥梁，将字节流 InputStream 适配为字符流 Reader。这个适配过程遵循适配器模式，使得基于字节的输入流可以被当作基于字符的输入流来使用。以下是 InputStreamReader 在适配器模式中的具体应用说明：

角色对应

目标接口（Target）：在适配器模式中，目标接口是客户端期望的接口。对于 InputStreamReader 来说，目标接口是 Reader，它是 Java IO 中用于读取字符流的接口。
适配者（Adaptee）：适配者是已经存在的类，其接口需要被适配。在这里，适配者是 InputStream，它是 Java IO 中用于读取字节流的接口。
适配器（Adapter）：适配器是实现目标接口并包含适配者引用的类。InputStreamReader 实现了 Reader 接口，并持有一个 InputStream 对象的引用，用于实际的字节读取操作。

应用过程

创建适配器：当需要从字节流中读取字符数据时，可以创建一个 InputStreamReader 实例，并将字节流（如 FileInputStream）作为参数传递给 InputStreamReader 的构造函数。
适配操作：InputStreamReader 将 InputStream 的 read() 方法调用适配为 Reader 的 read() 方法。这意味着，当客户端调用 Reader 的 read() 方法时，实际上是通过 InputStreamReader 调用了 InputStream 的 read() 方法。
字符编码转换：InputStreamReader 还负责将字节转换为字符，这个过程涉及到字符编码的处理。默认情况下，它使用平台默认的字符集，但也可以通过构造函数指定特定的字符集。

代码示例

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;

public class InputStreamReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建字节流
            FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt");
            // 创建适配器，将字节流适配为字符流
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
            // 为了提高读取效率，可以进一步包装为BufferedReader
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            
            // 读取数据
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            
            // 关闭流
            br.close();
            isr.close();
            fis.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，InputStreamReader 将 FileInputStream（字节流）适配为 Reader（字符流），然后通过 BufferedReader 进行高效的字符数据读取。这个过程展示了适配器模式在 Java IO 流中的典型应用，它使得字节流和字符流之间的转换变得简单而直接。