适配器模式

最新推荐文章于 2025-09-06 22:28:44 发布

weixin_30662011

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CC 4.0 BY-SA版权

文章标签： c# 数据结构与算法

原文链接：http://www.cnblogs.com/a863886199/p/10170593.html

本文详细介绍了适配器模式的概念，应用场景，以及如何在教务管理系统中应用此模式解决成绩排序和查找问题。通过适配现有算法库中的快速排序和二分查找算法，实现了与系统接口的无缝对接。

定义：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。适配器模式让那些接口不兼容的类可以一起工作

应用场景：系统需要使用一些现有的类，而这些类的接口不符合系统的需要，甚至没有这些类的源代码

创建一个可以重复使用的类，用于和一些彼此之间没有太大关联的类，包括一些可能在将来引进的类一起工作

UML图：

类适配器

对象适配器：

构成

Target目标抽象类：目标抽象类定义客户所需的接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。在类适配器中，由于C#语言不支持多重继承，所以它只能是接口。

Adapter适配器类：它可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adaptee和Target进行适配。它是适配器模式的核心。

Adaptee适配者类：适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类包好了客户希望的业务方法。

应用

　在为某学校开发教务管理系统时，开发人员发现需要对学生成绩进行排序和查找，该系统的设计人员已经开发了一个成绩操作接口ScoreOperation，在该接口中声明了排序方法Sort(int[]) 和查找方法Search(int[], int)，为了提高排序和查找的效率，开发人员决定重用现有算法库中的快速排序算法类QuickSortClass和二分查找算法类BinarySearchClass，其中QuickSortClass的QuickSort(int[])方法实现了快速排序，BinarySearchClass的BinarySearch (int[], int)方法实现了二分查找。

由于某些原因，开发人员已经找不到该算法库的源代码，无法直接通过复制和粘贴操作来重用其中的代码；而且部分开发人员已经针对ScoreOperation接口编程，如果再要求对该接口进行修改或要求大家直接使用QuickSortClass类和BinarySearchClass类将导致大量代码需要修改。

现使用适配器模式设计一个系统，在不修改已有代码的前提下将类QuickSortClass和类BinarySearchClass的相关方法适配到ScoreOperation接口中。

    public interface ScoreOperation
    {
        int[] Sort(int[] array);    //成绩排序
        int Search(int[] array, int key);   //成绩查找
    }

public class QuickSortClass
    {
        public int[] QuickSort(int[] array)
        {
            Sort(array, 0, array.Length - 1);
            return array;
        }

        public void Sort(int[] array, int p, int r)
        {
            int q = 0;
            if(p < r)
            {
                q = Partition(array, p, r);
                Sort(array, p, q - 1);
                Sort(array, q + 1, r);
            }
        }

        public int Partition(int[] array, int p, int r)
        {
            int x = array[r];
            int j = p - 1;
            for (int i = p; i <= r - 1; i++)
            {
                if(array[i] <= x)
                {
                    j++;
                    Swap(array, j, i);
                }
            }
            Swap(array, j + 1, r);
            return j + 1;
        }

        public void Swap(int[] array, int i, int j)
        {
            int t = array[i];
            array[i] = array[j];
            array[j] = t;
        }
    }

public class BinarySearchClass
    {
        public int BinarySearch(int[] array, int key)
        {
            int low = 0;
            int high = array.Length - 1;
            while (low <= high)
            {
                int mid = (low + high) / 2;
                int midVal = array[mid];
                if (midVal < key)
                    low = mid + 1;
                else if (midVal > key)
                    high = mid - 1;
                else
                    return 1;   //找到元素返回1
            }
            return -1;  //未找到元素返回-1
        }
    }

public class OperationAdapter : ScoreOperation
    {
        //定义适配者QuickSortClass对象
        private QuickSortClass sortObj; 
        //定义适配者BinarySearchClass对象
        private BinarySearchClass searchObj;    

        public OperationAdapter()
        {
            sortObj = new QuickSortClass();
            searchObj = new BinarySearchClass();
        }
        public int Search(int[] array, int key)
        {
            return searchObj.BinarySearch(array, key);
        }

        public int[] Sort(int[] array)
        {
            return sortObj.QuickSort(array);
        }
    }

优点：

　将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类，无需修改原有结构。

　增加了类的透明性和复用性，将具体的业务实现过程封装在适配者类中，对于客户端类而言是透明的，而且提高了适配者的复用性，同一适配者类可以在多个不同的系统中复用。

　灵活性和扩展性都非常好，通过使用配置文件，可以很方便的更换适配器，也可以在不修改原有代码的基础上增加新的适配器，完全复合开闭原则。

缺点：

　一次最多只能适配一个适配者类，不能同时适配多个适配者。

　适配者类不能为最终类，在C#中不能为sealed类

　目标抽象类只能为接口，不能为类，其使用有一定的局限性。

转载于:https://www.cnblogs.com/a863886199/p/10170593.html