设计模式--适配器模式 Adapter Pattern

适配器模式 Adapter Pattern

1.1 基本介绍

（1）适配器模式将某个类的接口转换成为客户端期望的另一个接口表示，主要的目的是兼容性，让原本应接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器（Wrapper）.

（2）适配器模式属于结构型模式

（3）主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

1.2 工作原理

1. 适配器模式：将一个类的接口转换成为另一种接口，让原本接口不兼容的类可以兼容。
2. 从用户的角度看不到被适配者，是解耦的。
3. 用户调用适配器转换出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法。
4. 用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互。

类适配器模式

例子：电脑的电源适配器将（家庭用电）电压220伏特转换为5伏特,然后给电脑供电。

被适配者类：

package com.robin.adapter.classAdapter;

// 被适配者类
public class Voltage220V {
   

    public int outPut220V(){
   
        int srcV = 220;
        System.out.println("[初始-家庭家用电压]电源电压:"+srcV+"伏特");
        return srcV;
    }
}

适配接口：

package com.robin.adapter.classAdapter;

// 适配接口
public interface ICpVoltage5V {
   

    public int outPut();
}

电脑类：

package com.robin.adapter.classAdapter;

public class Computer {
   

    public void charge(ICpVoltage5V iCpVoltage5V){
   
        int i = iCpVoltage5V.outPut();
        if (i==5){
   
            System.out.println("[电源适配器]电压为5伏特，可以开始充电使用了！");
        }else{
   
            System.out.println("[电源适配器]电压不正常，请检查或者更换电源适配器");
        }
    }
}

适配器类：

package com.robin.adapter.classAdapter;

// 适配器类
public class CpVoltageAdapter extends Voltage220V implements ICpVoltage5V{
   

    @Override
    public int outPut() {
   
        // 因为是继承关系，所以调用其父类的 电源电压输出
        int src = outPut220V();
        // 对220V电压进行简单转换
        int dest = src/44;
        return dest;
    }
}

测试客户端类：

package com.robin.adapter.classAdapter;

public class Client {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        Computer computer = new Computer();
        // 通过传入其适配器类的对象来进行充电
        computer.charge(new CpVoltageAdapter());
        // [电源适配器]电压为5伏特，可以开始充电使用了！
    }
}

类适配器模式的优点和缺点：

1. 缺点：Java是单继承，但再类适配器模式中，适配器类需要继承被适配的类，失去了灵活性。并且被适配者类的方法都会在适配器类中暴露出来，增加了使用的成本。
2. 优点：因为适配器类继承了被适配者类，所以适配器类可以根据需求，灵活的重写被适配者类。

对象适配器模式

对象适配器模式针对上面的类适配器模式进行了一些修改，通过合成复用来代替原本的继承关系。

tip:对象适配器模式是适配器模式中常用的一种。

例子：还是上面的电脑电源的适配器问题，进行修改，将其改为对象适配器模式的。

我们只需要将适配器类中取消继承被适配的类，然后在适配器类中提供一个被适配类的成员变量及构造器即可。

被适配者类：

package com.robin.adapter.objectAdapter;

// 被适配者类
public class Voltage220V {
   

    public int outPut220V(){
   
        int srcV = 220;
        System.out.println("[初始-家庭家用电压]电源电压:"+srcV+"伏特");
        return srcV;
    }
}

适配接口：

package com.robin.adapter.objectAdapter;

// 适配接口
public interface ICpVoltage5V {
   

    public int outPut();
}

电脑类：

package com.robin.adapter.objectAdapter;


public class Computer {
   

    public void charge(ICpVoltage5V iCpVoltage5V){
   
        int i = iCpVoltage5V.outPut();
        if (i==5){
   
            System.out.println("[电源适配器]电压为5伏特，可以开始充电使用了！");
        }else{
   
            System.out.println("[电源适配器]电压不正常，请检查更换电源适配器");
        }
    }
}

适配器类：

package com.robin.adapter.objectAdapter;

// 适配器类
public class CpVoltageAdapter implements ICpVoltage5V {
   

    // 合成复用 将被适配类聚合到适配器类中
    private Voltage220V  voltage220V = null;

    // 提供被适配类的构造器
    public CpVoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
   
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    // 重写适配接口中的方法
    @Override
    public int outPut() {
   
        if (null != voltage220V){
   
            int srcV = voltage220V.outPut220V();
            int dstV = srcV/44;
            System.out.println("电源电压适配完成,电源电压="+dstV);
            return dstV;
        }
        return -1;
    }
}

客户端测试类：

package com.robin.adapter.objectAdapter;

public class Client {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("对象适配器模式");
        Computer computer = new Computer();
        computer.charge(new CpVoltageAdapter(new Voltage220V()));
    }
}

对象适配器模式与类适配器模式基本一致，只是通过合成复用代替继承，解决了类适配器产生的继承局限问题，使用成本更低更灵活。

接口适配器模式

接口适配器模式的思想：当不需要全部实现接口提供的方法时，可以先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中的每个方法提供一个默认实现（空方法体），那么该抽象类的子类可以有选择的覆盖父类的某些方法来实现需求。

接口适配器模式适用于不想使用一个适配接口中所有方法的情况，按照自己的需求来挑选合适的方法自行实现。

比如，你要去旅游了，每个国家插座插孔和电压都不一样，你带了一个万能转换器（比如：wp-933）

然后各国插座如下：

暂且假定该万能转换插孔只提供一个空的插孔，需要你去自定义实现（我例子举得不是很好…有点牵强）

万能插孔适配接口：

package com.robin.adapter.interfaceadpter;

// 万能插孔适配接口
public interface AllJacks {
   

    // 德国标准
    public void germanJack();
    // 欧洲标准
    public void europeanJack();
    // 中国，澳大利亚标准
    public void chinaAndOzJack();
    // 美国标准
    public void usaJack();
    //......
}

万能插孔抽象类实现接口中的所有方法，提供空方法体：

package com.robin.adapter.interfaceadpter;

// 抽象类实现万能适配接口，实现全部接口方法，提供空方法体
public abstract class AbsAllJacksAdapter implements AllJacks {
   

    // 德国
    @Override
    public void germanJack() {
   

    }

    // 欧洲
    @Override
    public void europeanJack() {
   

    }

    // 中国和澳大利亚
    @Override
    public void chinaAndOzJack() {
   

    }

    // 美国
    @Override
    public void usaJack() {
   

    }
}

客户端测试：

package com.robin.adapter.interfaceadpter;

public class Client {
   

    public static void main(String[] args) {
   
        // 中国电脑插孔为三孔，方形
        String srcJack = "[三孔]三方形孔";
        // 假设我现在旅行去美国
        AbsAllJacksAdapter absAllJacksAdapter = new AbsAllJacksAdapter(){
   
            @Override
            public void usaJack() {
   
                System.out.println("=============使用万能转化器转换=============");
                // 美国电压为 100-130V,插孔为三孔，两方一圆
                String destJack = "[三孔]两方一圆孔";
                System.out.println("[插孔适配完毕]:"+srcJack+"==>"+destJack);
            }
        };
        absAllJacksAdapter.usaJack();
    }
}

小结

适配器模式的三种方式，也其实就是被适配类，如何被适配器类获取使用的（类=>继承，对象=>合成复用，接口）。Adapter适配器模式的最大作用就是将原本不兼容的接口融合在一起工作。