设计模式学习笔记(7) Adapter适配器(结构型模式)

本文深入解析Adapter模式,阐述其在解决软件系统接口不兼容问题上的核心价值,通过具体案例如.NET框架中复用COM对象、数据库访问类适配以及集合类中对现有对象的排序等场景,展示Adapter模式的灵活性与实用性。同时,文章对比了对象适配器与类适配器的不同实现方式,并强调了面向接口编程的重要性。

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结构型模式:类与对象组合的关系

多个类组合起来完成某些事情,不同的方案

创建型模式:对象的创建,松耦合的创建方案

松耦合:需求变化时,现有结构实现开闭方式。


适配(转换)的概念无处不在......

      适配,即在不改变原有实现的基础上,将原先不兼容的接口转换为兼容的接口。

动机

     在软件系统中,由于应用环境的变化,常常需要将“一些现存的对象”放在新的环境中应用,但是新环境要求的接口是这些现象所不满足的。

     如何应对这种“迁移的变化”?如何利用现有对象的良好实现,同时又能满足新的应用环境所要求的接口?

意图

    将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。

     Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

        这几天正好碰到界面生成中有两种接口的问题,能不能把一种接口转换一下,在另一种接口可以工作的代码中使用呢?

        或者加一个中间层,把两者接口转换成另一种中间的接口?

结构

1.对象适配器: 组合的方式,推荐


2. 类适配器:继承的方式(多继承),违法单一职责原则,不推荐


要点

     Adapter模式主要应用于“希望复用一些现存的类,但是接口又和复用环境要求不一致的情况”,在遗留代码复用、类库迁移等方面非常有用。

     GoF 23 定义了两种Adapter模式的实现结构:对象适配器和类适配器。但类适配器采用“多继承”的实现方式,带来了不良的高耦合,所以一般不推荐使用。对象适配器采用”对象组合“的方式,更符合松耦合精神。

    Adapter模式可以实现的非常灵活,不必拘泥于Gof23中定义的两种结构。例如,完全可以将Adapter模式中的”现存对象“做为新的接口方法参数,来达到适配的目的。

    Adapter模式本身要求我们尽可能地使用”面向接口的编程“风格,这样才能在后期很方便地适配。

避免重新发明轮子

.Net框架中的Adapter应用

     在.NET中复用COM对象

        -COM对象不符合.NET对象的接口

        -使用tlbimp.exe来创建一个Runtime Callable Wrapper(RCW)以使其符合.NET对象的接口。

    .NET数据访问类(Adapter变体):

       -各种数据库并没有提供DataSet接口

      -使用DbDataAdapter可以将任何各种数据库访问/存取适配到一个DataSet对象上。

    集合类中对现有对象的排序(Adapter变体):

      -现有对象未实现IComparable接口

      -实现一个排序适配器(继承IComparer接口),然后在其Compare方法中对两个对象进行比较。 

内容概要:本文深入探讨了金属氢化物(MH)储氢系统在燃料电池汽车中的应用,通过建立吸收/释放氢气的动态模型和热交换模型,结合实验测试分析了不同反应条件下的性能表现。研究表明,低温环境有利于氢气吸收,高温则促进氢气释放;提高氢气流速和降低储氢材料体积分数能提升系统效率。论文还详细介绍了换热系统结构、动态性能数学模型、吸放氢特性仿真分析、热交换系统优化设计、系统控制策略优化以及工程验证与误差分析。此外,通过三维动态建模、换热结构对比分析、系统级性能优化等手段,进一步验证了金属氢化物储氢系统的关键性能特征,并提出了具体的优化设计方案。 适用人群:从事氢能技术研发的科研人员、工程师及相关领域的研究生。 使用场景及目标:①为储氢罐热管理设计提供理论依据;②推动车载储氢技术的发展;③为金属氢化物储氢系统的工程应用提供量化依据;④优化储氢系统的操作参数和结构设计。 其他说明:该研究不仅通过建模仿真全面验证了论文实验结论,还提出了具体的操作参数优化建议,如吸氢阶段维持25-30°C,氢气流速0.012g/s;放氢阶段快速升温至70-75°C,水速18-20g/min。同时,文章还强调了安全考虑,如最高工作压力限制在5bar以下,温度传感器冗余设计等。未来的研究方向包括多尺度建模、新型换热结构和智能控制等方面。
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