结构型设计模式04-适配器模式

简介: 结构型设计模式04-适配器模式

适配器模式

1、适配器模式介绍



适配器模式(Adapter Pattern)是一种结构型设计模式,它将一个类的接口转换成客户端所期望的另一种接口,让原本不兼容的接口可以在一起工作。适配器模式常被用于将旧的代码和新的代码无缝地集成在一起,从而减少系统重构的成本。


在软件设计当中,系统的数据和行为都正确, 但接口不符时,我们应该考虑用适配器,目的是使控制范围之外的一个原有对象与某个接口匹配。适配器模式主要应用于希望复用一些现存的类,但是接口又与复用环境要求不一致的情况。


适配器模式的实现分为类适配器和对象适配器两种方式。


在类适配器中,适配器继承自原有的类,并实现目标类的接口;

在对象适配器中,适配器持有原有类的实例,同时实现目标类的接口。两种实现方式各有优劣,具体选择要根据实际情况来确定。

1.1 对象适配器

对象适配器结构图

Target(这是客户所期待的接口。目标可以是具体的或抽象的类,也可以是接口)

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:22
 * 客户端期待接口
 */
public class Target {
    public void request() {
        System.out.println("客户普通请求!!");
    }
}


Adaptee(需要适配的类)

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:23
 * 需要适配的类
 */
public class Adaptee {
    public void specificRequest(){
        System.out.println("需要适配的特殊请求");
    }
}


Adapter(通过在内部包装一个Adaptee对象,把源接口转换成目标接口)

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:25
 * 适配类-对接两个适配的接口
 */
public class Adapter extends Target{
    /**
     * Adaptee对象
     */
    private Adaptee adaptee = new Adaptee();
    /**
     * 适配的请求
     */
    public void request(){
        adaptee.specificRequest();
    }
}


客户端:

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:27
 */
public class AdapterClient {
    public static void main(String[] args) {
        Target target = new Adapter();
        // 客户端调用的就是Target的request方法
        target.request();
    }
}


输出的就是:需要适配的请求

2、具体例子说明

例子:最开始姚明在NBA打篮球,他不懂英文,需要翻译,这就很难懂队友的意思,所以说要使用适配器来将外国队友和姚明之间进行适配,具体实现如下。

程序结构图


后卫、中锋、前锋都是球员,所以应该有一个球员抽象类,有进攻和防守的方法。

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:42
 * 球员
 */
public abstract class Player {
    protected String name;
    public Player(String name) {
        this.name = name;
    }
    // 进攻
    public abstract void attack();
    // 防守
    public abstract void defense();
}


前锋

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:43
 * 前锋
 */
public class Forwards extends Player {
    public Forwards(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("前锋:" + this.name + "进攻");
    }
    @Override
    public void defense() {
        System.out.println("前锋:" + this.name + "防守");
    }
}

中锋:姚明因为要翻译才能听懂队友的信号

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:50
 * 适配器 - 翻译类 将姚明和队友之间的沟通进行互通
 */
public class Translator extends Player{
    private ForeignCenter foreignCenter = new ForeignCenter();
    public Translator(String name) {
        super(name);
        foreignCenter.setName(name);
    }
    @Override
    public void attack() {
        foreignCenter.进攻();
    }
    @Override
    public void defense() {
        foreignCenter.防守();
    }
}
/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:43
 * 外籍中锋 - 姚明
 */
public class ForeignCenter  {
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void 进攻() {
        System.out.println("中锋:" + this.name + "进攻");
    }
    public void 防守() {
        System.out.println("中锋:" + this.name + "防守");
    }
}


这里使用中文作为方法名,虽然可以进行运行,但是不建议这样使用,只是为了更好的说明适配器模式

后卫类

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:43
 * 后卫
 */
public class Guards extends Player {
    public Guards(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("后卫:" + this.name + "进攻");
    }
    @Override
    public void defense() {
        System.out.println("后卫:" + this.name + "防守");
    }
}


客户端类:

/**
 * @author Shier
 * CreateTime 2023/5/10 16:46
 */
public class AdapterClient {
    public static void main(String[] args) {
        Player forwards = new Forwards("巴蒂尔");
        forwards.attack();
        Player guards = new Guards("麦格雷迪");
        guards.attack();
        Player center = new Translator("姚明");
        center.defense();
        center.attack();
    }
}


输出结果:

尽管姚明曾经是不太懂英文,尽管火箭教练和球员也不会学 中文,但因为有了翻译者,团队沟通合作成为可能,


3、适配器总结


适配器模式的优点


解决接口不兼容性:适配器模式可以帮助解决不同类之间接口不兼容的问题,使得原本无法协同工作的类能够一起工作。

可复用性:适配器模式可以复用现有的类,而无需修改其代码结构。通过适配器,可以使得已经存在的类能够适应新的接口。

系统扩展性:当需要引入新的类并与现有类协同工作时,适配器模式可以提供一种灵活的方式,而无需修改现有类的代码。

客户代码可以统一调用同一接口,让程序更简单、更直接、更紧凑。

适配器模式的主要缺点


是需要增加额外的代码来完成适配器的实现,从而增加了系统的复杂度。因此,在确定使用适配器模式时,需要权衡其优点和缺点,选择最合适的实现方式。

增加了复杂性:引入适配器模式会增加代码的复杂性,特别是当存在多个适配器时,可能会导致代码更难理解和维护。

运行时性能损耗:由于适配器需要进行接口转换和数据处理,可能会导致一定的运行时性能损耗。

适配器使用场景:


两个类所做的事情相同或相似,但是具有不同的接口时要使用

在双方都不太容易修改的时候再使用适配器模式适配,而不是一有不同时就使用它。

系统需要使用一些现有的类,而这些类的接口与系统要求的接口不兼容。

需要创建一个可复用的类,该类与一些不兼容的类合作工作,而不是修改这些类的代码。

在已有的系统中,希望增加一些额外的功能,而这些功能需要与已有的类协同工作,但是不能对这些类进行修改。

可能会导致代码更难理解和维护。

3. 运行时性能损耗:由于适配器需要进行接口转换和数据处理,可能会导致一定的运行时性能损耗。


适配器使用场景:


两个类所做的事情相同或相似,但是具有不同的接口时要使用

在双方都不太容易修改的时候再使用适配器模式适配,而不是一有不同时就使用它。

系统需要使用一些现有的类,而这些类的接口与系统要求的接口不兼容。

需要创建一个可复用的类,该类与一些不兼容的类合作工作,而不是修改这些类的代码。

在已有的系统中,希望增加一些额外的功能,而这些功能需要与已有的类协同工作,但是不能对这些类进行修改。

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