设计模式之适配器模式

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在软件开发过程中，我们经常会遇到这样的情况：需要使用一个已经存在的类，但它的接口并不符合我们的需求。适配器模式（Adapter Pattern）就是为了解决这一问题而设计的。它可以将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，从而使原本由于接口不兼容而无法一起工作的类可以协同工作。

本文将详细解析适配器模式的基本原理、实现方法、应用场景及其优缺点，并通过具体示例演示如何在实际项目中应用适配器模式。

基本原理

适配器模式属于结构型设计模式，它通过引入一个适配器类，将一个类的接口转换为客户希望的另一个接口。适配器模式主要包括以下几种类型：

类适配器模式：通过继承进行适配。
对象适配器模式：通过组合进行适配。

类适配器模式

类适配器模式使用多继承来实现适配器，适配器继承了被适配的类，同时实现目标接口。这种方式适用于适配器和被适配类存在父子关系的情况，但由于 Java 不支持多继承，因此在 Java 中类适配器模式较少使用。

对象适配器模式

对象适配器模式使用组合来实现适配器，适配器包含被适配的对象，并通过调用被适配对象的方法来实现目标接口的方法。这种方式更加灵活，也更常用。

实现方法

下面我们通过一个具体的示例来演示适配器模式的实现。

假设我们有一个 MediaPlayer 接口和一个 AdvancedMediaPlayer 接口，前者可以播放 mp3 格式的音频文件，后者可以播放 vlc 和 mp4 格式的音频文件。我们希望通过适配器模式，使 MediaPlayer 接口也能播放 vlc 和 mp4 格式的音频文件。

定义接口

// MediaPlayer 接口
public interface MediaPlayer {
    void play(String audioType, String fileName);
}

// AdvancedMediaPlayer 接口
public interface AdvancedMediaPlayer {
    void playVlc(String fileName);
    void playMp4(String fileName);
}

实现接口

// VlcPlayer 类实现 AdvancedMediaPlayer 接口
public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer {
    @Override
    public void playVlc(String fileName) {
        System.out.println("Playing vlc file. Name: " + fileName);
    }

    @Override
    public void playMp4(String fileName) {
        // 什么也不做
    }
}

// Mp4Player 类实现 AdvancedMediaPlayer 接口
public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer {
    @Override
    public void playVlc(String fileName) {
        // 什么也不做
    }

    @Override
    public void playMp4(String fileName) {
        System.out.println("Playing mp4 file. Name: " + fileName);
    }
}

创建适配器类

// MediaAdapter 类实现 MediaPlayer 接口
public class MediaAdapter implements MediaPlayer {
    AdvancedMediaPlayer advancedMusicPlayer;

    public MediaAdapter(String audioType) {
        if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc")) {
            advancedMusicPlayer = new VlcPlayer();
        } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
            advancedMusicPlayer = new Mp4Player();
        }
    }

    @Override
    public void play(String audioType, String fileName) {
        if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc")) {
            advancedMusicPlayer.playVlc(fileName);
        } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
            advancedMusicPlayer.playMp4(fileName);
        }
    }
}

使用适配器类

// AudioPlayer 类实现 MediaPlayer 接口
public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
    MediaAdapter mediaAdapter;

    @Override
    public void play(String audioType, String fileName) {
        // 播放 mp3 音乐文件的内置支持
        if (audioType.equalsIgnoreCase("mp3")) {
            System.out.println("Playing mp3 file. Name: " + fileName);
        }
        // mediaAdapter 提供了播放其他文件格式的支持
        else if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc") || audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
            mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
            mediaAdapter.play(audioType, fileName);
        } else {
            System.out.println("Invalid media. " + audioType + " format not supported");
        }
    }
}

测试适配器模式

public class AdapterPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();

        audioPlayer.play("mp3", "beyond the horizon.mp3");
        audioPlayer.play("mp4", "alone.mp4");
        audioPlayer.play("vlc", "far far away.vlc");
        audioPlayer.play("avi", "mind me.avi");
    }
}

运行结果：

Playing mp3 file. Name: beyond the horizon.mp3
Playing mp4 file. Name: alone.mp4
Playing vlc file. Name: far far away.vlc
Invalid media. avi format not supported