结构型设计模式04-适配器模式-阿里云开发者社区

结构型设计模式04-适配器模式

2023-10-20 39

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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。