适配器模式详解

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1 概述

适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

2 解决的问题

使接口不兼容的类可以在一起工作。

3 模式中的角色

1）目标接口（Target）：客户所期待的接口。目标可以是具体的或抽象的类，也可以是接口。

2）需要被适配的类（Adaptee）：被适配的角色

3）适配器（Adapter）：通过包装一个需要适配的对象，把原接口转换成目标接口。

4 模式分类

类适配器模式和对象适配器模式。类适配器从已有的类继承；对象适配器容纳一个它包裹的类的实例。

5 类适配器模式

代码实现

// 已存在的、具有特殊功能、但不符合我们既有标准接口的类
class Adaptee {
    void SpecificRequst() {
        System.out.println("...被适配类...具有特殊功能...");
    }
}

// 目标接口（或标准接口）
interface Target {
    void Request();
} 

// 具体目标类，只提供普通功能
class ConcreteTarget implements Target {
    public void Request() {
        System.out.println("...普通类...具有普通功能...");
    }
}

// 适配器类，继承了被适配类，同时实现标准接口
class Adapter extends Adaptee implements Target {
    public void Request() {
        super.SpecificRequst();
    }
} 

// 测试类，即Client
public class ClassAdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用普通功能类
        Target concreteTarget = new ConcreteTarget();
        concreteTarget.Request();
        
        // 使用特殊功能类，即适配类
        Target adapter = new Adapter();
        adapter.Request();
    }
}

运行结果：

...普通类...具有普通功能...

...被适配类…具有特殊功能...

上面这种实现的适配器称为类适配器，因为 Adapter 类既继承了 Adaptee （被适配类），也实现了 Target 接口（因为 Java 不支持多继承，所以这样来实现），在 Client 类中我们可以根据需要选择并创建任一种符合需求的子类，来实现具体功能。

6 对象适配器模式

代码实现

// 已存在的、具有特殊功能、但不符合我们既有标准接口的类
class Adaptee {
    void SpecificRequst() {
        System.out.println("...被适配类...具有特殊功能...");
    }
}

// 目标接口（或标准接口）
interface Target {
    void Request();
} 

// 具体目标类，只提供普通功能
class ConcreteTarget implements Target {
    public void Request() {
        System.out.println("...普通类...具有普通功能...");
    }
}

// 适配器类，直接关联被适配类，同时实现标准接口
class Adapter implements Target {
    // 直接关联被适配类
    private Adaptee adaptee;
    
    // 可以通过构造函数传入具体需要适配的被适配类对象
    public Adapter(Adaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }
    
    public void Request() {
        this.adaptee.SpecificRequst();
    }
} 

// 测试类，即Client
public class ObjectAdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用普通功能类
        Target concreteTarget = new ConcreteTarget();
        concreteTarget.Request();
        
        // 使用特殊功能类，即适配类
        // 需要先创建一个被适配类的对象作为参数
        Target adapter = new Adapter(new Adaptee());
        adapter.Request();
    }
}

运行结果：

...普通类...具有普通功能...

...被适配类…具有特殊功能...

从类图和代码可以看出，Adapter 自身必须先拥有一个被适配类的对象，再把具体的特殊功能委托给这个对象来实现。使用对象适配器模式，可以使得 Adapter 类（适配类）根据传入的 Adaptee 对象达到适配多个不同被适配类的功能，当然，此时我们可以为多个被适配类提取出一个接口或抽象类。这样看起来的话，似乎对象适配器模式更加灵活一点。

7 应用举例

电源适配器

public class PowerAdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MobilePowerAdapter adpter = new MobilePowerAdapter();
        int voltage = adpter.GetPower10V();
        System.out.println("Voltage from adpater is " + voltage + "V");
    }
}

interface ITarget {
    int GetPower10V();
}

// 电源，被适配者（Adaptee）
class Power {
    int GetPower220V() {
        return 220;
    }
}

// 移动电源适配器
class MobilePowerAdapter implements ITarget {
    private Power power;
    public MobilePowerAdapter() {
        this.power = new Power();
    }
    
    @Override
    public int GetPower10V() {
        int v = power.GetPower220V();
        System.out.println("Voltage from outlet is " + v + "V");
        
        return change220To10(v);
    }
	
	public int change220To10(final int voltage) {
		return voltage / 22;
	}
}

运行结果：

Voltage from outlet is 220V

Voltage from adpater is 10V

8 优点

1）通过适配器，客户端可以调用同一接口，因而对客户端来说是透明的。这样做的好处是更简单、更直接、更紧凑。

2）复用了现存的类，解决了现存类和复用环境要求不一致的问题。

3）将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类重用现有的适配者类，而无需修改原有的代码。

9 缺点

使系统结构更庞大，过多使用适配器会使系统结构非常凌乱，不容易进行整体把握。

10 适用场景

1）系统想使用现有的类，但这些类的接口不符合系统的接口

2）旧的系统已经实现了一些功能，但是客户端只能以另外接口的形式访问，但我们不希望手动更改原有类的时候