c++设计模式之适配器模式

前言

在生活中，经常出现因为两个对象的接口不兼容而不能一起工作的情况。例如中国人和美国人进行交流，就需要一个翻译；还有家用的220V电压在给一些电器如手机，电脑等进行充电时就需要电源适配器，还有一台电脑要读取一张sd卡的数据也需要将sd卡先插在读卡器上，再插在电脑上才能读取数据，这些都是因为两个对象之间的接口不兼容，所以需要一个适配者来使他们能够一起工作，在软件设计中依旧如此。当软件设计中出现这种情况，就需要使用适配器模式。接下来简单介绍一下适配器模式。

适配器模式简介

在软件设计中，有时候会遇到在开发某个业务的组件时，而正好该组件又在组件库中已经存在，但是可能因为组件库中的组件与当前接口不兼容，重新再开发一个组件又费时费力，此时，如果开发一个适配器，使组件库中的组件能够兼容当前的接口那真的是省时省力多了。
适配器模式简介：
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
适配器模式有两种，其一是对象适配器，该适配器模式中，适配器和适配者是关联关系；另一种是类适配器， 其适配器和适配者之间是继承关系。在实际项目中，对象适配器用的比较频繁，下面主要描述一下对象适配器。

适配器的模式结构

适配器模式结构的UML类图如下所示：

从UML类图中可以很清楚的看到，该模式主要包括以下几种角色：
1.目标角色：目标角色定义了客户所需要的接口，通常我们会采用抽象的目标角色，具体的目标角色继承抽象目标角色；
2.适配器角色：适配器的内部就是调用适配者的接口，以达到适配target和adaptee。
3.适配者类：它定义并且实现了客户真正想使用的接口，但是由于接口不兼容，需要适配器来适配，才能让客户使用。

适配器模式实例

接下来，我们来一步步实现适配器模式。
实例场景：有一个中国人想要和英国人对话，于是他需要找一个翻译才可以完成对话。
首先需要一个抽象的目标类：

class People
{
	public:
		virtual void speak() = 0;  
};

上面定义了一个抽象的目标类——人，包含speak的方法。
再定义具体的目标类：

class Chinese:public People
{
	public:
		void speak()
		{
			cout << "chinese: " << endl;
		}
};

具体的目标类是继承自抽象目标类的，这里定义为chinese，也比较好理解。
接下来需要再定义一个适配者，这里取名为English。

class English
{
	public:
		void specifispeak()
		{
			cout << "english" << endl;
		}
};

好了，现在两种人都有了，但是中国人说话，英国人听不懂，所以需要一个适配器即翻译官。

class Adapter:public Chinese
{
	public:
		Adapter()
		{
			adapter = new English();
		}
		~Adapter()
		{
			if(adapter != NULL)
			{
				delete adapter;
				adapter = NULL;
			}
		}
		void speak()
		{
			cout << "Adapter: speak " << endl;
			adapter->specifispeak();
		}
		private:
			English* adapter;
};

可以看到，适配器类里面包含了一个适配者的实例，用来调用适配者类的方法。
好了，现在中国人，英国人和翻译官都了，现在可以开始愉快的交流了。
完整代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
class People
{
	public:
		virtual void speak() = 0;
};
class Chinese:public People
{
	public:
		void speak()
		{
			cout << "chinese: " << endl;
		}
};
class English
{
	public:
		void specifispeak()
		{
			cout << "english" << endl;
		}
};
class Adapter:public Chinese
{
	public:
		Adapter()
		{
			adapter = new English();
		}
		~Adapter()
		{
			if(adapter != NULL)
			{
				delete adapter;
				adapter = NULL;
			}
		}
		void speak()
		{
			cout << "Adapter: speak " << endl;
			adapter->specifispeak();
		}
		private:
			English* adapter;
};
int main()
{
	Chinese *target = new Adapter();
	target->speak();
	delete target;
	return 0;
}

运行结果：

初步了解适配器模式之后，我们再来总结一下适配器模式的使用场景和优缺点吧。
应用场景：
当我们想要复用一些现存的类但是接口又不兼容时，可以考虑采用适配器模式。
优点：代码重用率高，通过适配器可以无需修改适配者就可以使用原有的适配者类；将目标类和适配者类解耦，解决了两者接口不一致的问题；
客户端可以通过适配器透明的调用目标接口。
缺点：适配器一次只能适配一个适配者，不能适配多个。