设计模式-适配器模式

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#适配器模式 #设计模式

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前言

适配器模式（Adapter Pattern）是作为两个不兼容的接口之间的桥梁。这种类型的设计模式属于结构型模式，它结合了两个独立接口的功能。
这种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。举个真实的例子，读卡器是作为内存卡和笔记本之间的适配器。您将内存卡插入读卡器，再将读卡器插入笔记本，这样就可以通过笔记本来读取内存卡。
我们通过下面的实例来演示适配器模式的使用。其中，音频播放器设备只能播放 mp3 文件，通过使用一个更高级的音频播放器来播放 vlc 和 mp4 文件。
主要解决：主要解决在软件系统中，常常要将一些”现存的对象”放到新的环境中，而新环境要求的接口是现对象不能满足的。
优点：
1、可以让任何两个没有关联的类一起运行。
2、提高了类的复用。
4、灵活性好。
缺点： 1、过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。 2.由于 JAVA 至多继承一个类，所以至多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类。
使用场景：有动机地修改一个正常运行的系统的接口，这时应该考虑使用适配器模式。
注意事项：适配器不是在详细设计时添加的，而是解决正在服役的项目的问题。
我们先来明确一下适配器模式有三种，分别是类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式。在这里只针对类适配器进行解说.
示例:

《Head First Design Patterns》给的代码的例子是关于鸭子和火鸡，然而鸭子和火鸡离日常生活比较远。这次，我改编了实验楼网站上面的例子，关于插座和充电器。

图：不同国家的插座，插头不一样，呵呵哒

图：所以需要写一个适配器模式

图：我绘制的适配器类图

情景：美国的插座，提供110伏电压；中国的插座，提供220伏电压。

在中国，用两孔插座充电
然后坐飞机去美国旅游，假设美国某旅馆的墙上有只有一个三孔插座
幸好我有美国适配器，一头插到三孔插座，另一头转换成二孔插座，就可以给我的荣耀手机充电
在美国，通过美国适配器，用三空插座充电

总共7个类
一个三孔插座接口（Adaptee, 被适配者）
一个三孔插座类
一个两孔插座接口（Target, 适配目标）
一个两孔插座类
一个适配器（Adapter：实现Target, 组合Adaptee）
一个手机类（Client）
一个Main类，用于测试

talk is cheap, show me the code

三孔插座接口（Adaptee）

package adapter;

// adaptee(被适配者) ———— 假设在美国某旅馆的墙上，只有一个三孔插座
public interface ThreePinSoket
{
    public void chargeWithThreePin();
    public int  voltage();
}

三孔插座类

package adapter;

// 实现一个具体的 adaptee
public class ThreePinSoketAmerica implements ThreePinSoket
{

    @Override
    public void chargeWithThreePin()
    {
        System.out.println("美国标准的三孔的插座");
    }

    @Override
    public int voltage()
    {
        return 110;      // 美国电压是110伏 
    }

}

两孔插座接口（Target）

package adapter;

// target(适配目标) ———— 我的荣耀手机充电器是两个插头，所以需要两个插孔的插座
public interface TwoPinSoket
{
    public void   chargeWithTwoPin();
    public int    voltage();
}

两孔插座类

package adapter;

// client(具体的adaptee) ———— 这个就是我在中国的墙上的两个插孔的插座，我充电只能用这个
public class TwoPinSoketChina implements TwoPinSoket
{

    @Override
    public void chargeWithTwoPin()
    {
        System.out.println("中国标准的两孔的插座");
    }

    @Override
    public int voltage()
    {
        return 220;      // 中国电压是220伏
    }

}

适配器（Adapter)

实现Target, 组合Adaptee

package adapter;

// 去美国旅游，必须带上一个“美国适配器”：实现两孔插座，组合三孔插座。用来给我的荣耀手机充电
public class AmericaAdapter implements TwoPinSoket // 实现两孔插座(target)
{
    ThreePinSoket threePinSoket; // 组合三孔插座(adaptee)

    public AmericaAdapter(ThreePinSoket threePinSoket)
    {
        this.threePinSoket = threePinSoket;
    }

    @Override
    public void chargeWithTwoPin()
    {
        threePinSoket.chargeWithThreePin();
    }

    @Override
    public int voltage()
    {
        return threePinSoket.voltage() * 2; // 适配器把电压从 110V 升到 220V 
    }

}

手机类（Client）

package adapter;

public class RongYao
{
    TwoPinSoket twoPinSoket;

    public RongYao() {}

    public void setTwoPinSoket(TwoPinSoket twoPinSoket)
    {
        this.twoPinSoket = twoPinSoket;
    }

    public void chargeRequest()
    {
        System.out.println("华为荣耀手机， " + twoPinSoket.voltage() + " 伏特充电中\n");
    }

}

Main类，用于测试

package adapter;

public class Main
{

    public static void main(String[] args)
    {
        // 在中国，用两孔插座充电
        TwoPinSoketChina twoPinSoketChina = new TwoPinSoketChina();
        RongYao myRongYao = new RongYao();
        myRongYao.setTwoPinSoket(twoPinSoketChina);
        myRongYao.chargeRequest();

        // 然后坐飞机去美国旅游，美国某旅馆的墙上有只有一个三孔插座
        ThreePinSoketAmerica threePinSoketAmerica = new ThreePinSoketAmerica();
        testThreePin(threePinSoketAmerica);

        // 幸好我有美国适配器，一头插到三孔插座，另一头转换成二孔插座，就可以给我的荣耀手机充电
        AmericaAdapter americaAdapter = new AmericaAdapter(threePinSoketAmerica);
        testTwoPin(americaAdapter);

        // 在美国，通过美国适配器，用三空插座充电
        myRongYao.setTwoPinSoket(americaAdapter);
        myRongYao.chargeRequest();

    }

    static void testTwoPin(TwoPinSoket twoPinSoket)
    {
        twoPinSoket.chargeWithTwoPin();
        System.out.println("电压是" + twoPinSoket.voltage() + "伏特\n");
    }

    static void testThreePin(ThreePinSoket threePinSoket)
    {
        threePinSoket.chargeWithThreePin();
        System.out.println("电压是" + threePinSoket.voltage() + "伏特\n");
    }
}

运行结果

直接从eclipse复制过来

华为荣耀手机， 220 伏特充电中

美国标准的三孔的插座
电压是110伏特

美国标准的三孔的插座
电压是220伏特

华为荣耀手机， 220 伏特充电中

分析

适配器模式有三个重要角色：

目标角色（Target），要转换成的目标接口。在我的代码例子中，是中国的两孔接口
源角色（Adaptee），需要被转换的源接口。在我的代码例子中，是美国的三孔接口
适配器角色（Adapter），核心是实现Target接口, 组合Adaptee接口

这样，Adaptee和Target两个原本不兼容的接口，就可以在一起工作了（我的荣耀手机就可以在美国充电了）。这里的面向接口编程，得到了松耦合的效果。

美国的三孔插座可以实现Adaptee接口，那么英国、法国的三孔插座也可以去实现Adaptee接口，它们都成为了Adaptee接口的子类。在Adapter类中，由于组合了一个Adaptee的引用，根据Java的多态性，我就可以拿着相同的Adapter类去英国，法国充电了。

另一方面，Client类组合一个Target接口的引用。我们就可制造多个Adapter类，实现同一个Target接口。假设索尼手机的需要日本标准的两孔插座，那么写一个日本两孔插座类实现Target接口，我就可以拿着相同的Adapter类，在美国给日本的索尼手机充电了。

最后补充一点：《Head First Design Patterns》说到，适配器模式其实分为两种。一种是Object Adapter，另外一种是Class Adapter。本篇博客就是一个Object Adapter的例子。那么Class Adapter是长什么样子的呢？它继承Adaptee类，实现Target接口 。《设计模式（Java版）》中的例子就是这样的。