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一、入门
什么是适配器模式？
适配器模式是Java中常用的结构型设计模式，它的核心作用就像现实中的电源转换器一样—让原本不兼容的两个接口能够协同工作。
为什么要用适配器模式？
假设我们需要在电商系统中接入两种第三方支付：
- 支付宝支付：方法名为
aliPay(String orderId, BigDecimal amount) - 微信支付：方法名为
wechatPay(int merchantId, String orderNo, double money)
痛点：两个支付接口方法名、参数类型、参数顺序完全不同，导致业务代码中支付逻辑混乱。
// 支付宝SDK（参数：订单ID + 金额）
class AliPaySDK {
public boolean aliPay(String orderId, BigDecimal amount) {
System.out.println("支付宝支付成功：" + orderId + " 金额：" + amount);
return true;
}
}
// 微信支付SDK（参数：商户ID + 订单号 + 金额）
class WechatPaySDK {
public boolean wechatPay(int merchantId, String orderNo, double money) {
System.out.println("微信支付成功：商户" + merchantId + " 订单：" + orderNo + " 金额：" + money);
return true;
}
}
如何实现适配器模式？
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。
【案例】三方支付 - 改
目标接口：UnifiedPayment类。当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
interface UnifiedPayment {
/**
* 统一支付方法
* @param unifiedOrder 包含商户ID、订单号、金额等
*/
boolean pay(UnifiedOrder unifiedOrder);
}
// 统一订单参数对象
class UnifiedOrder {
private int merchantId;
private String orderId;
private BigDecimal amount;
// 构造方法、getters省略
}
适配器：AliPayAdapter类和WechatPayAdapter类
适配者：AliPaySDK类和WechatPaySDK类
// 支付宝适配器
class AliPayAdapter implements UnifiedPayment {
private AliPaySDK aliPay = new AliPaySDK();
@Override
public boolean pay(UnifiedOrder order) {
// 参数转换与适配逻辑
return aliPay.aliPay(
order.getOrderId(), // 直接使用统一订单号
order.getAmount() // 金额类型匹配
);
}
}
// 微信支付适配器
class WechatPayAdapter implements UnifiedPayment {
private WechatPaySDK wechatPay = new WechatPaySDK();
@Override
public boolean pay(UnifiedOrder order) {
// 微信特殊处理逻辑
String wechatOrderNo = "WX_" + order.getOrderId();
return wechatPay.wechatPay(
order.getMerchantId(), // 从统一参数获取商户ID
wechatOrderNo, // 转换订单号格式
order.getAmount().doubleValue() // BigDecimal转double
);
}
}
改造后业务层
public class PaymentService {
private Map<PayType, UnifiedPayment> adapters = new HashMap<>();
public PaymentService() {
adapters.put(PayType.ALI_PAY, new AliPayAdapter());
adapters.put(PayType.WECHAT_PAY, new WechatPayAdapter());
}
public boolean pay(PayType type, UnifiedOrder order) {
return adapters.get(type).pay(order); // 统一调用
}
}
⚠注意：适配器这层不做业务逻辑校验
适配器这层不做业务逻辑校验，如下所示
class WechatPayAdapter implements UnifiedPayment {
// 错误！适配器不应包含业务判断
public boolean pay(UnifiedOrder order) {
if (order.amount > 10000) { // 业务规则不应在这里
throw new Exception("超额限制");
}
// ...转换逻辑
}
}
二、适配器模式在框架源码中的运用
Java I/O 的 InputStreamReader
InputStreamReader将字节流（InputStream）转换为字符流（Reader），解决字节流与字符流接口不兼容问题。
- 目标接口：Reader
- 适配器：InputStreamReader
- 适配者：InputStream
public class InputStreamReader extends Reader {
private final StreamDecoder sd; // 关键适配器
public InputStreamReader(InputStream in) {
this(in, Charset.defaultCharset());
}
// 通过StreamDecoder适配字节→字符
public int read() throws IOException {
return sd.read();
}
}
Spring MVC 的 HandlerAdapter
Spring 要支持多种 Controller 类型（如 @Controller、HttpRequestHandler、Servlet 等），但不同 Controller的请求处理方式不同。
目标接口：HandlerAdapter接口
public interface HandlerAdapter {
boolean supports(Object handler);
ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception;
}
适配器：RequestMappingHandlerAdapter类和SimpleServletHandlerAdapter类。
// 具体适配器示例：处理注解式Controller
public class RequestMappingHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
public boolean supports(Object handler) {
return (handler instanceof HandlerMethod);
}
public ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception {
// 实际调用被注解的Controller方法
HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
return invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
}
}
// 另一个适配器：处理Servlet
public class SimpleServletHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
public boolean supports(Object handler) {
return (handler instanceof Servlet);
}
public ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception {
((Servlet) handler).service(request, response);
return null;
}
}
适配者：我们用户实现的接口。
// 注解驱动的 Controller
@Controller
public class MyController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello() {
return "hello";
}
}
// 基于接口的 Controller：
public class MyHttpRequestHandler implements HttpRequestHandler {
@Override
public void handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
// 处理请求
}
}
// 传统的 Servlet
public class MyServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
// 处理请求
}
}
三、总结
适配器模式的优点
- 解耦性：
- 将客户端与具体实现分离，客户端只依赖目标接口，无需关心底层实现。
- 例如：Spring MVC 的
DispatcherServlet只依赖HandlerAdapter接口，不关心具体Controller的实现。
- 复用性：
- 可以复用现有的类或第三方库，而无需修改其源码。
- 例如：通过
InputStreamReader复用InputStream的功能。
- 扩展性：
- 新增适配器即可支持新的实现，符合开闭原则。
- 例如：Spring MVC 新增一种
Controller类型时，只需添加对应的HandlerAdapter。
- 透明性：
○ 客户端无需感知适配器的存在，调用方式与普通接口一致。
○ 例如：使用 SLF4J 日志框架时，无需关心底层是Logback还是Log4j。
适配器模式的缺点
- 增加复杂性：
- 引入适配器会增加类的数量，可能导致系统复杂度上升。
- 例如：一个系统中有多种数据格式转换时，可能需要多个适配器。
- 性能开销：
- 适配器通常需要额外的逻辑（如数据转换），可能带来一定的性能损耗。
- 例如：InputStreamReader 在字节到字符的转换过程中会有解码开销。
- 过度使用问题：
- 如果滥用适配器模式，可能导致系统层次过多，难以维护。
- 例如：在简单的场景中，直接修改接口可能比引入适配器更合适。
适配器模式的适用场景
- 整合遗留代码
- 场景：系统中存在老旧的模块或第三方库，无法直接修改其源码。
- 示例：将老式的 XML 数据接口适配为新的 JSON 接口。
- 统一接口规范
- 场景：需要将多个不同的实现统一为相同的接口。
- 示例：Spring MVC 的 HandlerAdapter 统一处理多种 Controller 类型。
- 兼容不同版本
- 场景：系统升级时，需要同时支持新旧版本的接口。
- 示例：API 升级时，通过适配器兼容旧版客户端。
- 跨平台或跨系统集成
- 场景：需要与外部系统对接，但接口规范不一致。
- 示例：将微信支付的接口适配为统一的支付接口。
- 数据格式转换
- 场景：需要将一种数据格式转换为另一种格式。
- 示例：InputStreamReader 将字节流转换为字符流。
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