Java 设计模式 接口型模式 之 适配器Adapter模式 (二)

适配器模式的意图 : 使用不同接口的类所提供的服务为客户端提供其所希望的接口;

-- 问题解决场景 : 在 类A 中实现了接口中的抽象方法, 客户端B 已经定义好了方法的调用, 但是调用的方法 与 类A 中的方法名不同, 这时我们就需要适配器模式了;

-- eg : 类A 实现了接口A1, 类B 实现了接口B1, 这里C调用 A 和 B 希望 A 和 B 能提供相同方法的接口, 这时我们需要使用适配器模式;

1. 接口适配

(1) 接口适配简介

接口适配 : 

-- 问题场景 : 客户端需要调用 客户端类接口 中提供的 requiredMethod()的方法, 但是工具类中只提供了一个 existMethod() 方法, 显然客户端接口 与 工具类中提供的方法名称不匹配;

-- 适配方案 :  创建一个 适配器类, 适配现有的代码 工具类,  该类实现客户端接口的 requiredMethod()抽象方法, 与客户端接口是实现关系, 同时该实现类继承 工具类, 可以调用工具类中的方法, 与工具类的关系是 继承关系;

-- 方法委托 : 通过接口适配, 就将 客户端类的requiredMethod() 方法 委派给了 existMethod()方法;

(2) 接口适配实例

.

接口适配需求 : 

-- 客户端提供接口 : 需要研发一种M1坦克, 需要实现接口 getCaliber() 获取火炮口径, fire() 开火, run()移动 等方法; 

-- 现有接口 : 现有的坦克 有 getGunCaliber() 获取火炮口径, GunFire() 火炮开火, Move() 移动 等方法;

-- 适配要求 : 写一个适配类, 这个类实现 Panzer 接口, 继承 Tanker 类, 将Panzer接口的动作委托给 Tanker 类;

接口类 : 

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.displaytest;  
2.   
3. public interface Panzer {  
4.   
5.     public double getCaliber();  
6.     public void fire();  
7.     public void run();  
8.       
9. }  

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.displaytest;  
2.   
3.   
4. public class Tanker {  
5.   
6.     private double caliber = 125.0;  
7.       
8.     public double getGunCaliber() {  
9.         return caliber;  
10.     }  
11.       
12.     public void gunFire() {  
13.         System.out.println("Fire in the hole !!!");  
14.     }  
15.       
16.     public void move() {  
17.         System.out.println("Move move !!");  
18.     }  
19.       
20. }  

分析 : 

-- 名称不匹配 : Tanker类中的方法可以执行 Panzer 接口中需要的动作, 但是它们的方法名称不匹配;

-- 变量维护 : 如果创建一个 M1A2SEP 类, 需要在类中维护一个 Tank 对象, 在 Panzer 实现类中调用 对应的 Tank 对象方法;

M1A2SEP 类 : 

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.displaytest;  
2.   
3. public class M1A2SEP extends Tanker implements Panzer  {  
4.   
5.     @Override  
6.     public double getCaliber() {  
7.         return getGunCaliber();  
8.     }  
9.   
10.     @Override  
11.     public void fire() {  
12.         gunFire();  
13.     }  
14.   
15.     @Override  
16.     public void run() {  
17.         move();  
18.     }  
19.   
20. }  

接口适配总结 : 

-- 客户端接口存在 : 如果客户端接口中定义了客户端所期待的行为, 可以运用适配器模式, 适配器继承现有类, 并实现客户端接口;

-- 客户端接口不存在 : 如果客户端没有定义接口, 可以使用对象适配器, 对象适配器相当于 子类适配器;

2. 对象适配

(1) 对象适配简介

类适配 : 上面的接口适配方式就是类适配, 适配器类需要 实现客户端接口, 继承 现有实体类;

对象适配 : 对象适配器采用了委派, 并非是继承; 创建一个对象适配器, 继承客户端类, 在类中维护一个现有类实例对象, 满足客户端类需求方法; 

-- 需要场景 : 如果适配的客户端方法没有被定义在接口中, 就需要对象适配;

对象适配的方法 : 

-- 适配器类继承客户端类 : 对象适配的适配器类 继承客户端类对象, 适配器类 的 实例 也是 客户端类的实例, 因为适配器类是客户端类的子类;  

-- 适配器类使用现有类 : 适配器类中定义一个 现有类对象作为成员变量, 通过调用 现有类对象中的方法 来实现客户端类方法的需求;

(2) 对象适配实例

客户端类 : 现在有客户端类 Panzer 装甲车, 提供 获取火炮口径方法 getCaliber(), 移动方法 run(), 开火方法 fire(); 

现有类 : 现有类 Tank 坦克, 提供 获取火炮口径方法 getGunCaliber(), 移动方法 move(), 开火方法 gunFire();

客户端类代码 : 客户端类代码中没有指定建模所需的接口;

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.adapter;  
2.   
3. public class Panzer {  
4.   
5.     public double getCaliber(){  
6.         return 0;  
7.     }  
8.       
9.     public void fire(){  
10.         //TODO  
11.     }  
12.       
13.     public void run(){  
14.         //TODO  
15.     }  
16. }  

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.adapter;  
2.   
3. public class Tank {  
4.   
5.     private double caliber = 125.0;  
6.       
7.     public double getGunCaliber(){  
8.         return caliber;  
9.     }  
10.       
11.     public void gunFire() {  
12.         System.out.println("Fire in the hole !!!");  
13.     }  
14.       
15.     public void move() {  
16.         System.out.println("Move Move !!!");  
17.     }  
18. }  

UML图 : 

适配器类 : 

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.adapter;  
2.   
3. public class M1A2 extends Panzer {  
4.       
5.     private Tank tank;  
6.       
7.     public M1A2() {  
8.         tank = new Tank();  
9.     }  
10.       
11.     @Override  
12.     public double getCaliber() {  
13.         return tank.getGunCaliber();  
14.     }  
15.   
16.     @Override  
17.     public void fire() {  
18.         super.fire();  
19.         tank.gunFire();  
20.     }  
21.       
22.     @Override  
23.     public void run() {  
24.         super.run();  
25.         tank.move();  
26.     }  
27.       
28. }  

(3) 脆弱的对象适配

对象适配比类适配要脆弱 : 

-- 没有规范接口 : 对象适配的类中没有规范的接口, 如果客户端类出现了变化, 运行时可能出现错误;

-- 客户端类不可预知 : 对象适配类 继承客户端类, 首先客户端类需要将方法 和 变量声明为 protected, 即使这样, 这些类的方法也可能不符合子类意图;

3. Jtable 对数据适配

(1) Jtable 与 TableModel AbstractTableModel模型 

JTable适配数据方法 : JTable类可以将实现了TableModel抽象类的数据显示到图形界面中;

-- 数据不确定性 : Java中的Swing 提供了JTable控件用以显示列表, JTable不知道我们要显示什么数据; 

-- 适配器 : 将数据交给JTable控件并显示出来, 需要一个适配器, 这些数据要经过一个适配器接口, 这个接口是 TableModel 抽象类;

TableModel子类实现 : 

-- 抽象方法多 : Jtable定义了许多抽象方法, 其子类必须实现所有的抽象方法, 这样会很麻烦; 

-- TableModel的桩 : JDK中提供了另一个抽象类 AbstractTableModel 类, AbstractTableModel 继承了 TableModel 类, 并实现了绝大部分方法, 我们可以定义一个类 去 继承 AbstractTableModel 类, 并实现我们感兴趣的方法, 不必实现所有的方法了;

-- 数据封装 : 创建一个类 继承 AbstractTableModel 类, 然后呢实现感兴趣的接口;

(2) 实例

实现过程 : 使用JTable 绘制坦克相关数据, 需要创建一个TankTableModel类 继承 AbstractTableModel 类, 然后将 Tank 类封装在 TankTableModel 中, 当做其成员变量;

使用对象适配的原因 : 

-- AbstractTableModel 抽象类 : 该抽象类提供了适配器对象需要实现的接口 (抽象方法), 该抽象类又实现了客户端 JTable类 期待的接口, 适配器对象必须继承抽象类;

-- 组合第三对象 : 适配器对象还需要重用第三个对象, 重用对象的方法只能是 继承 和 组合, Java是单继承机制, 只能使用组合方式, 即将第三个对象当做适配器类的成员变量;

UML图 : 

Tank代码 : 

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.jtable;  
2.   
3. public class Tank {  
4.   
5.     private double caliber;  
6.     private double speed;  
7.     private String name;  
8.       
9.     public Tank(double caliber, double speed, String name) {  
10.         this.caliber = caliber;  
11.         this.speed = speed;  
12.         this.name = name;  
13.     }  
14.   
15.     public double getCaliber() {  
16.         return caliber;  
17.     }  
18.   
19.     public double getSpeed() {  
20.         return speed;  
21.     }  
22.   
23.     public String getName() {  
24.         return name;  
25.     }  
26.       
27.       
28. }  

TankTableModel代码 : 

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.jtable;  
2.   
3. import javax.swing.table.AbstractTableModel;  
4.   
5. public class TankTableModel extends AbstractTableModel {  
6.   
7.     private Tank tanks[];  
8.     private String names[];  
9.       
10.     public TankTableModel(Tank[] tanks, String[] names) {  
11.         this.tanks = tanks;  
12.         this.names = names;  
13.     }  
14.       
15.     @Override  
16.     public int getRowCount() {  
17.         return tanks.length;  
18.     }  
19.   
20.     @Override  
21.     public int getColumnCount() {  
22.         return names.length;  
23.     }  
24.   
25.     @Override  
26.     public String getColumnName(int column) {  
27.         return names[column];  
28.     }  
29.       
30.     @Override  
31.     public Object getValueAt(int rowIndex, int columnIndex) {  
32.         switch(columnIndex){  
33.             case 0 :  
34.                 return tanks[rowIndex].getName();  
35.             case 1 :  
36.                 return new Double(tanks[rowIndex].getCaliber());  
37.             case 2 :  
38.                 return new Double(tanks[rowIndex].getSpeed());  
39.             default :  
40.                 return null;  
41.         }  
42.     }  
43.   
44. }  

[java]  view plain copy

1. package shuliang.han.jtable;  
2.   
3. import java.awt.Component;  
4. import java.awt.Dimension;  
5. import java.awt.Font;  
6.   
7. import javax.swing.JFrame;  
8. import javax.swing.JScrollPane;  
9. import javax.swing.JTable;  
10. import javax.swing.UIManager;  
11.   
12. public class ShowTanksData {  
13.   
14.     public static void main(String[] args) {  
15.         setFrame();  
16.         JTable jTable = new JTable(getTankTableModel());  
17.         jTable.setRowHeight(36);  
18.         JScrollPane pane = new JScrollPane(jTable);  
19.         pane.setPreferredSize(new Dimension(300, 100));  
20.         display(pane, "坦克数据");  
21.     }  
22.       
23.     private static void setFrame() {  
24.         Font font = new Font("Dialog", Font.PLAIN, 18);  
25.         UIManager.put("Table.font", font);  
26.         UIManager.put("TableHeader.font", font);  
27.     }  
28.       
29.     private static TankTableModel getTankTableModel() {  
30.         Tank tank1 = new Tank(120.0, 50.0, "99式");  
31.         Tank tank2 = new Tank(150.0, 2.0, "KV");  
32.         return new TankTableModel(new Tank[]{tank1, tank2}, new String[]{"名称", "火炮口径 ", "速度"});  
33.     }  
34.       
35.     private static void display(Component component, String tittle) {  
36.         JFrame frame = new JFrame(tittle);  
37.         frame.getContentPane().add(component);  
38.         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);  
39.         frame.pack();  
40.         frame.setVisible(true);  
41.     }  
42.   
43. }  

效果图 : 

4. 识别适配器

MouseAdapter 为 MouseListener 接口提供桩的实现;

在使用MouseAdapter的时候, 就相当于使用了适配器 : 用户操作鼠标的时候, 将swing组件接收到的鼠标操作适配给相应的动作处理类中, 即将GUI时间适配给应用程序接口, 使用了Swing适配类, 将一个接口方法委派给一个类的方法去执行;

5. 适配器模式总结

适配器总结 : 适配器模式可以重用一个现有类, 满足客户端需求, 将客户端的调用转化为现有方法的调用;

-- 类适配器 : 客户端的需求通过接口表达出来, 可以创建一个实现了该接口的适配类, 适配类同时还要继承现有类;

-- 对象适配 : 客户端没有指定接口, 创建一个新适配器类, 实现 继承客户端类, 在该类中维护一个现有类的实例对象作为成员变量;

JTable适配器模式 : 通过定义TableModel接口, JTable组件将客户端需要的表信息存储到自身中, 通过自定义适配器对象, 将任何数据适配到表中;

JTable不适用类适配原因 : 

-- 继承数量限制 : JTable适配器需要继承 AbstractTableModel类, 这样就无法继承现有类, 因为只能继承一个类;

-- 需要维护多个对象 : JTable需要大量数据, 一般是从多个对象中采集的;

设计适配器模式 : 当我们设计软件的时候, 充分考虑程序的灵活性, JTable 的设计就是一个很好的范例;