Java设计模式之适配器模式

原创已于 2023-10-09 19:04:21 修改 · 66 阅读

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#java #设计模式 #适配器模式

于 2023-10-08 22:00:52 首次发布

本文详细介绍了Java中的适配器模式，包括类适配器模式通过继承转换接口、对象适配器模式使用组合或聚合、以及抽象适配器模式仅实现部分接口的方法。通过SD卡和TF卡的示例展示了如何在不同场景下使用这些模式解决接口不兼容问题。

概述

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。

适配器模式分为类适配器模式和对象适配器模式，前者类之间的耦合度比后者高，因为前者使用继承来实现，而后者使用组合或聚合实现，并且前者要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。

结构

目标接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
适配者类：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
适配器类：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。

类适配器模式实现

假设一台电脑只能读取SD卡数据，不能读取TF卡数据，使用类适配器使电脑可以读取TF卡数据

创建适配者类

public interface TFCard {
    String readTF();
    void writeTF(String msg);
}


public interface SDCard {
    String readSD();
    void writeSD(String msg);
}

实现SD卡功能

public class SDCardImpl implements SDCard {
    @Override
    public String readSD() {
        System.out.println("从SD卡中读取数据");
        return "SD卡数据";
    }

    @Override
    public void writeSD(String msg) {
        System.out.println("向SD卡中写入数据："+msg);
    }
}

实现TF卡功能

public class TFCardImpl implements TFCard {
    @Override
    public String readTF() {
        System.out.println("从TF卡中读取数据");
        return "TF卡数据";
    }

    @Override
    public void writeTF(String msg) {
        System.out.println("向TF卡中写入数据:"+msg);
    }
}

创建适配器类

//适配器类，要实现已有业务的类重写方法，继承现有组件
public class SDAdapterTF extends TFCardImpl implements SDCard{
    //方法名是readSD但实际上读取的是TF卡，因此要在重写方法上使用TF实现类里的方法
    @Override
    public String readSD() {
        System.out.println("使用适配器读取TF");
        return readTF();
    }

    @Override
    public void writeSD(String msg) {
        System.out.println("使用适配器写入TF");
        writeTF(msg);
    }
}

创建目标接口

//适配器类，要实现已有业务的类重写方法，继承现有组件
public class SDAdapterTF extends TFCardImpl implements SDCard{
    //方法名是readSD但实际上读取的是TF卡，因此要在重写方法上使用TF实现类里的方法
    @Override
    public String readSD() {
        System.out.println("使用适配器读取TF");
        return readTF();
    }

    @Override
    public void writeSD(String msg) {
        System.out.println("使用适配器写入TF");
        writeTF(msg);
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        SDCardImpl sdCard = new SDCardImpl();
        String msg = computer.readSD(sdCard);
        System.out.println(msg);
        computer.writeSD("SD1",sdCard);

        System.out.println("=============");
        SDAdapterTF sdAdapterTF = new SDAdapterTF();
        String msg2 = computer.readSD(sdAdapterTF);
        System.out.println(msg2);
        computer.writeSD("TF1",sdAdapterTF);
    }
}

以上代码运行结果为：

从SD卡中读取数据

SD卡数据

向SD卡中写入数据：SD1

=============

使用适配器读取TF

从TF卡中读取数据

TF卡数据

使用适配器写入TF

向TF卡中写入数据:TF1

类适配器模式违反了合成复用原则，并且只能在客户端存在规范的接口时才可以使用，如果客户端没有可以实现的接口，则无法重写方法适配。

对象适配器模式实现

实现方式：对象适配器模式可釆用将现有组件库中已经实现的组件引入适配器类中，该类同时实现当前系统的业务接口。

修改适配器类

//对象适配器的另一个好处，如果没有客户端接口类SDCard我们也可以去继承SDCardImpl来实现适配器类
public class SDAdapterTF implements SDCard {

    private TFCard tfCard;

    public SDAdapterTF(TFCard tfCard){
        this.tfCard = tfCard;
    }

    //方法名是readSD但实际上读取的是TF卡，因此要在重写方法上使用TF实现类里的方法
    @Override
    public String readSD() {
        System.out.println("使用适配器读取TF");
        return tfCard.readTF();
    }

    @Override
    public void writeSD(String msg) {
        System.out.println("使用适配器写入TF");
        tfCard.writeTF(msg);
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        SDCardImpl sdCard = new SDCardImpl();
        computer.readSD(sdCard);
        computer.writeSD("SD1",sdCard);
        System.out.println("============");
        SDAdapterTF sdAdapterTF = new SDAdapterTF(new TFCardImpl());
        computer.readSD(sdAdapterTF);
        computer.writeSD("TF1",sdAdapterTF);
    }
}

运行结果为：

从SD卡中读取数据

向SD卡中写入数据：SD1

============

使用适配器读取TF

从TF卡中读取数据

使用适配器写入TF

向TF卡中写入数据:TF1

这是聚合了TFCard，耦合性比类适配器更低。

抽象适配器模式实现

当我们只需要实现接口类中的部分方法时，我们可以创建一个抽象Adapter类去实现接口类，并且实现所有方法，但是并不需要是实现其业务功能，如果需要实现某个方法就去继承抽象类后具体实现该方法。

创建抽象适配器

public abstract class Adapter implements SDCard{
    @Override
    public String readSD() {
        return null;
    }

    @Override
    public void writeSD(String msg) {

    }
}

修改适配器类

public class SDAdapterTF extends Adapter {

    private TFCard tfCard;

    public SDAdapterTF(TFCard tfCard) {
        this.tfCard = tfCard;
    }

    @Override
    public String readSD() {
        System.out.println("我只实现了读取TF卡功能");
        return tfCard.readTF();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        TFCardImpl tfCard = new TFCardImpl();
        SDAdapterTF sdAdapterTF = new SDAdapterTF(tfCard);
        String msg = computer.readSD(sdAdapterTF);
        System.out.println(msg);

    }
}

运行结果为：