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重走Java设计模式——适配器模式（Adapter Pattern）

分类: 文章 • 2023-12-01 10:20:46

适配器模式

定义

一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

结构详解

适配器模式有类的适配器模式和对象的适配器模式两种不同的形式。

类适配器模式

类的适配器模式把适配的类的API转换成为目标类的API。

类适配器的结构图

重走Java设计模式——适配器模式（Adapter Pattern）
在图中我们可以看到Adaptee类并没有sampleOperation2()方法，而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类，提供一个中间环节，即类Adapter，把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是继承关系，这决定了这个适配器模式是类的：
这个模式涉及到的角色：

  1. 目标(Target)：这就是所期待得到的接口。注意：由于这里讨论的是类适配器模式，因此目标不可以是类。
  2. 目标(Target)：这就是所期待得到的接口。注意：由于这里讨论的是类适配器模式，因此目标不可以是类。
  3. 适配器(Adaper)：适配器类是本模式的核心。适配器把源接口转换成目标接口。显然，这一角色不可以是接口，而必须是具体类。

类适配的代码实例

// 已存在的、具有特殊功能、但不符合我们既有的标准接口的类  
class Adaptee {  
    public void specificRequest() {  
        System.out.println("被适配类具有 特殊功能...");  
    }  
}  


// 目标接口，或称为标准接口  
interface Target {  
    public void request();  
}  

// 具体目标类，只提供普通功能  
class ConcreteTarget implements Target {  
    public void request() {  
        System.out.println("普通类 具有 普通功能...");  
    }  
}   


// 适配器类，继承了被适配类，同时实现标准接口  
class MyAdapter extends Adaptee implements Target{  
    public void request() {  
        super.specificRequest();  
    }  
}   


// 测试类  
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 使用普通功能类  
        Target concreteTarget = new ConcreteTarget();  
        concreteTarget.request();  

        // 使用特殊功能类，即适配类  
        Target adapter = new MyAdapter();  
        adapter.request();  
    }  
}  
测试结果：
普通类 具有 普通功能...
被适配类具有 特殊功能...

对象适配器模式

与类的适配器模式一样，对象的适配器模式把被适配的类的API转换成为目标类的API，与类的适配器模式不同的是，对象的适配器模式不是使用继承关系连接到Adaptee类，而是使用委派关系连接到Adaptee类。

对象适配器模式结构图

重走Java设计模式——适配器模式（Adapter Pattern）
在图中我们可以看出，Adaptee类并没有sampleOperation2()方法，而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类，需要提供一个包装(Wrapper)类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例，从而此包装类能够把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是委派关系，这决定了适配器模式是对象的。

对象适配器代码实例

// 适配器类，直接关联被适配类，同时实现标准接口  
class MyAdapter implements Target{  
    // 直接关联被适配类  
    private Adaptee adaptee;  

    // 可以通过构造函数传入具体需要适配的被适配类对象  
    public MyAdapter (Adaptee adaptee) {  
        this.adaptee = adaptee;  
    }  

    public void request() {  
        // 这里是使用委托的方式完成特殊功能  
        this.adaptee.specificRequest();  
    }  
}  


// 测试类  
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 使用普通功能类  
        Target concreteTarget = new ConcreteTarget();  
        concreteTarget.request();  

        // 使用特殊功能类，即适配类，  
        // 需要先创建一个被适配类的对象作为参数  
        Target adapter = new MyAdapter(new Adaptee());  
        adapter.request();  
    }  
}  
测试结果：
普通类 具有 普通功能...
被适配类具有 特殊功能...

类适配器模式与对象适配器模式的对比

  1. 类适配器使用对象继承的方式，是静态的定义方式；对象适配器使用对象组合的方式，是动态组合的方式。
  2. 对于类适配器，由于适配器直接继承了Adaptee，使得适配器不能和Adaptee的子类一起工作，因为继承是静态的关系，当适配器继承了Adaptee后，就不可能再去处理 Adaptee的子类了；但是对象适配器，一个适配器可以把多种不同的源适配到同一个目标。换言之，同一个适配器可以把源类和它的子类都适配到目标接口。因为对象适配器采用的是对象组合的关系，只要对象类型正确，是不是子类都无所谓。
  3. 对于类适配器，适配器可以重定义Adaptee的部分行为，相当于子类覆盖父类的部分实现方法；但是对象适配器，要重定义Adaptee的行为比较困难，这种情况下，需要定义Adaptee的子类来实现重定义，然后让适配器组合子类。虽然重定义Adaptee的行为比较困难，但是想要增加一些新的行为则方便的很，而且新增加的行为可同时适用于所有的源。
  4. 对于类适配器，仅仅引入了一个对象，并不需要额外的引用来间接得到Adaptee；但是对象适配器，需要额外的引用来间接得到Adaptee。

适配器的优缺点

优点

  1. 可以让任何两个没有关联的类一起运行。；
  2. 提高了类的复用；
  3. 增加了类的透明度；
  4. 灵活性好。

缺点

  1. 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。
  2. 由于 JAVA 至多继承一个类，所以至多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类。

使用场景

有动机地修改一个正常运行的系统的接口，这时应该考虑使用适配器模式。

使用注意事项

适配器不是在详细设计时添加的，而是解决正在服役的项目的问题。

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