java设计模式之适配器设计模式（五）

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本文深入探讨适配器模式的概念，包括类适配器、对象适配器和接口适配器，通过实例解释如何解决接口不兼容问题，展示适配器模式在SpringMVC框架中的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.适配器设计模式

1.1看一组实际生活中的例子

在这里插入图片描述

1.2基本介绍

适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示， 主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)
适配器模式属于结构型模式
主要分为三类： 类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

1.3 工作原理

适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口.让原本接口不兼容的类可以兼容
从用户的角度看不到被适配者，是解耦的
用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法
用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互，如图：

1.4 类适配器模式

1.4.1类适配器模式介绍

基本介绍：Adapter 类，通过继承 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配

1.4.2 类适配器模式应用实例

应用实例说明
以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，我们的目 dst(即目标)是 5V 直流电
思路分析(类图)
代码实现

被适配的类

//被适配的类
public class Voltage220V {
	//输出220V的电压
	public int output220V() {
		int src = 220;
		System.out.println("电压=" + src + "伏");
		return src;
	}
}

适配接口

//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}

适配器类

//适配器类
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {

	@Override
	public int output5V() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//获取到220V电压
		int srcV = output220V();
		int dstV = srcV / 44 ; //转成 5v
		return dstV;
	}

}

public class Phone {

	//充电
	public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
		if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
			System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");
		} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
			System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");
		}
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new VoltageAdapter());
	}

}

1.4.3 类适配器模式注意事项和细节

Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承 src 类这一点算是一个缺点, 因为这要求 dst 必须是接口，有一定局限性;
src 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
由于其继承了 src 类，所以它可以根据需求重写 src 类的方法，使得 Adapter 的灵活性增强了

1.5 对象适配器模式

1.5.1对象适配器模式介绍

基本思路和类的适配器模式相同，只是将 Adapter 类作修改，不是继承 src 类，而是持有 src 类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配
根据“ 合成复用原则”，在系统中尽量使用 关联关系（聚合）来替代继承关系。
对象适配器模式是适配器模式常用的一种

1.5.2对象适配器模式应用实例

应用实例说明
以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，我们的目 dst(即目标)是 5V 直流电，使用对象适配器模式完成。
思路分析(类图)：只需修改适配器即可, 如下:
代码实现

被适配的类

//被适配的类
public class Voltage220V {
	//输出220V的电压，不变
	public int output220V() {
		int src = 220;
		System.out.println("电压=" + src + "伏");
		return src;
	}
}

适配接口

//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}

适配器类

//适配器类
public class VoltageAdapter  implements IVoltage5V {

	private Voltage220V voltage220V; // 关联关系-聚合
	
	
	//通过构造器，传入一个 Voltage220V 实例
	public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
		
		this.voltage220V = voltage220v;
	}



	@Override
	public int output5V() {
		
		int dst = 0;
		if(null != voltage220V) {
			int src = voltage220V.output220V();//获取220V 电压
			System.out.println("使用对象适配器，进行适配~~");
			dst = src / 44;
			System.out.println("适配完成，输出的电压为=" + dst);
		}
		
		return dst;
		
	}

}

public class Phone {

	//充电
	public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
		if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
			System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");
		} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
			System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");
		}
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		System.out.println(" === 对象适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
	}

}

1.5.3对象适配器模式注意事项和细节

对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决了类适配器必须继承 src 的局限性问题，也不再要求 dst必须是接口。
使用成本更低，更灵活

1.6接口适配器模式

1.6.1接口适配器模式介绍

一些书籍称为：适配器模式(DefaultAdapter Pattern)或 缺省适配器模式。
核心思路：当 不需要全部实现接口提供的方法时，可先 设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个 默认实现（空方法），那么该 抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况

1.6.2接口适配器模式应用实例

Android 中的属性动画 ValueAnimator 类可以通过 addListener(AnimatorListener listener)方法添加监听器，那么
常规写法如右：
有时候我们不想实现 Animator.AnimatorListener 接口的全部方法，我们只想监听 onAnimationStart，我们会如
下写
AnimatorListenerAdapter 类，就是一个接口适配器，代码如图:它空实现了
Animator.AnimatorListener 类(src)的所有方法.
AnimatorListener 是一个接口.
程序里的匿名内部类就是 Listener 具体实现类
案例说明

代码

public interface Interface4 {
	public void m1();
	public void m2();
	public void m3();
	public void m4();
}

//在AbsAdapter 我们将 Interface4 的方法进行默认实现
public abstract class AbsAdapter implements Interface4 {

	//默认实现
	public void m1() {

	}

	public void m2() {

	}

	public void m3() {

	}

	public void m4() {

	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		
		AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
			//只需要去覆盖我们 需要使用 接口方法
			@Override
			public void m1() {
				// TODO Auto-generated method stub
				System.out.println("使用了m1的方法");
			}
		};
		
		absAdapter.m1();
	}
}

1.7 适配器模式的注意事项和细节

三种命名方式，是根据 src 是以怎样的形式给到 Adapter（在 Adapter 里的形式）来命名的。
类适配器：以类给到，在 Adapter 里，就是将 src 当做类，继承
对象适配器：以对象给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个对象，持有
接口适配器：以接口给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个接口，实现
Adapter 模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作。
实际开发中，实现起来不拘泥于三种经典形式

1.8 适配器模式在 SpringMVC 框架应用的源码剖析

SpringMvc 中的 HandlerAdapter, 就使用了适配器模式，Spring定义了一个适配接口，使得每一种Controller有一种对应的适配器实现类，适配器代替controller执行相应的方法，扩展Controller 时，只需要增加一个适配器类就完成了SpringMVC的扩展了，这就是设计模式的力量
使用 HandlerAdapter 的原因分析:
可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用 Controller 方法，需要调用的时候就得不断是使用 if else 来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展 Controller，就得修改原来的代码，这样违背了 OCP 原则。
代码分析+Debug 源码
动手写 SpringMVC 通过适配器设计模式获取到对应的 Controller 的源码

///定义一个Adapter接口 
public interface HandlerAdapter {
	public boolean supports(Object handler);

	public void handle(Object handler);
}

// 多种适配器类

class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((SimpleController) handler).doSimplerHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof SimpleController);
	}

}

class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((HttpController) handler).doHttpHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof HttpController);
	}

}

class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

	public void handle(Object handler) {
		((AnnotationController) handler).doAnnotationHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {

		return (handler instanceof AnnotationController);
	}

}

//多种Controller实现  
public interface Controller {

}

class HttpController implements Controller {
	public void doHttpHandler() {
		System.out.println("http...");
	}
}

class SimpleController implements Controller {
	public void doSimplerHandler() {
		System.out.println("simple...");
	}
}

class AnnotationController implements Controller {
	public void doAnnotationHandler() {
		System.out.println("annotation...");
	}
}

public class DispatchServlet {

	public static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>();

	public DispatchServlet() {
		handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
	}

	public void doDispatch() {

		// 此处模拟SpringMVC从request取handler的对象，
		// 适配器可以获取到希望的Controller
		 HttpController controller = new HttpController();
		// AnnotationController controller = new AnnotationController();
		//SimpleController controller = new SimpleController();
		// 得到对应适配器
		HandlerAdapter adapter = getHandler(controller);
		// 通过适配器执行对应的controller对应方法
		adapter.handle(controller);

	}

	public HandlerAdapter getHandler(Controller controller) {
		//遍历：根据得到的controller(handler), 返回对应适配器
		for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
			if (adapter.supports(controller)) {
				return adapter;
			}
		}
		return null;
	}

	public static void main(String[] args) {
		new DispatchServlet().doDispatch(); // http...
	}

}