设计模式——适配器设计模式

现实生活中的适配器例子:

image.png

一 基本介绍

  1. 适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示,主的目的是兼容性,让原本因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

二 工作原理

  1. 适配器模式:将一个类的接口转换成另一种接口.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. 用户调用适配器转化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,如图

image.png

三 类适配器模式

3.1 类适配器模式介绍

基本介绍:Adapter 类,通过继承 src 类,实现 dst 类接口,完成 src->dst 的适配。

3.2 类适配器模式应用实例

  1. 应用实例说明

以生活中充电器的例子来讲解适配器,充电器本身相当于 Adapter,220V 交流电相当于 src (即被适配者),我们的目 dst(即 目标)是 5V 直流电

  1. 思路分析(类图)
image.png
  1. 代码实现
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
        Phone phone = new Phone();
        phone.charging(new VoltageAdapter ());
    }
}

适配器接口:

public interface IVoltage5V {
    public int output5V();
}

充电:

public class Phone {
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        if (iVoltage5V.output5V() == 5) {
            System.out.println("电压为 5V, 可以充电~~");
        } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
            System.out.println("电压大于 5V, 不能充电~~");
        }
    }
}

被适配的类:

public class Voltage220V {
    //输出 220V 的电压
    public int output220V() { int src = 220;
        System.out.println("电压=" + src + "伏");
        return src;
    }
}

适配器类:

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V  {
    @Override
    public int output5V() {
        //获取到 220V 电压
        int srcV = output220V();
        int dstV = srcV / 44 ; //转成 5v
        return dstV;
    }
}
image.png
  1. 类适配器模式注意事项和细节
  1. Java 是单继承机制,所以类适配器需要继承 src 类这一点算是一个缺点, 因为这要求 dst 必须是接口,有一定局限性;
  2. src 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来,也增加了使用的成本。
  3. 由于其继承了 src 类,所以它可以根据需求重写 src 类的方法,使得 Adapter 的灵活性增强了。

四 对象适配器模式

4.1 对象适配器模式介绍

  1. 基本思路和类的适配器模式相同,只是将 Adapter 类作修改,不是继承 src 类,而是持有 src 类的实例,以解决兼容性的问题。 即:持有 src 类,实现 dst 类接口,完成 src->dst 的适配

  2. 根据“合成复用原则”,在系统中尽量使用关联关系(聚合)来替代继承关系。

  3. 对象适配器模式是适配器模式常用的一种

4.2 对象适配器模式应用实例

  1. 应用实例说明
    以生活中充电器的例子来讲解适配器,充电器本身相当于 Adapter,220V 交流电相当于 src (即被适配者),我们的目 dst(即目标)是 5V 直流电,使用对象适配器模式完成。
  2. 思路分析(类图):只需修改适配器即可, 如下:
image.png

代码实现:

public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {
    private Voltage220V voltage220V; // 关联关系-聚合

    //通过构造器,传入一个 Voltage220V 实例
    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
        this.voltage220V = voltage220v;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        int dst = 0;
        if(null != voltage220V) {
            int src = voltage220V.output220V();//获取 220V 电压
            System.out.println("使用对象适配器,进行适配~~");
            dst = src / 44;
            System.out.println("适配完成,输出的电压为=" + dst);
        }
        return dst;
    }
}

4.3 对象适配器模式注意事项和细节

  1. 对象适配器和类适配器其实算是同一种思想,只不过实现方式不同。
    根据合成复用原则,使用组合替代继承, 所以它解决了类适配器必须继承 src 的局限性问题,也不再要求 dst
    必须是接口。

  2. 使用成本更低,更灵活。

五. 接口适配器模式

5.1 接口适配器模式介绍

  1. 核心思路:当不需要全部实现接口提供的方法时,可先设计一个抽象类实现接口,并为该接口中每个方法提供一个默认实现(空方法),那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求

  2. 适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

  1. 案例说明


    image.png

    代码展示:

public interface Interface4 {
     public void m1();
     public void m2();
     public void m3();
     public void m4();
}
public abstract class AbsAdapter  implements Interface4 {
    //默认实现
    public void m1() {
    }

    public void m2() {
    }

    public void m3() {
    }

    public void m4() {
    }

}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
            //只需要去覆盖我们 需要使用 接口方法
            @Override
            public void m1() {
                System.out.println("使用了 m1 的方法");
            }
        };
        absAdapter.m1();
    }
}

六.适配器模式的注意事项和细节

  1. 三种命名方式,是根据 src 是以怎样的形式给到 Adapter(在 Adapter 里的形式)来命名的。
  2. 类适配器:以类给到,在 Adapter 里,就是将 src 当做类,继承
    对象适配器:以对象给到,在 Adapter 里,将 src 作为一个对象,持有接口适配器:以接口给到,在 Adapter 里,将 src 作为一个接口,实现
  3. Adapter 模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作。
  4. 实际开发中,实现起来不拘泥于我们讲解的三种经典形式

七. 适配器模式应用场景

SpringMvc 中的 HandlerAdapter, 就使用了适配器模式

类适配器与对象适配器的使用场景一致,仅仅是实现手段稍有区别,二者主要用于如下场景:

(1)想要使用一个已经存在的类,但是它却不符合现有的接口规范,导致无法直接去访问,这时创建一个适配器就能间接去访问这个类中的方法。

(2)我们有一个类,想将其设计为可重用的类(可被多处访问),我们可以创建适配器来将这个类来适配其他没有提供合适接口的类。

以上两个场景其实就是从两个角度来描述一类问题,那就是要访问的方法不在合适的接口里,一个从接口出发(被访问),一个从访问出发(主动访问)。

接口适配器使用场景:

(1)想要使用接口中的某个或某些方法,但是接口中有太多方法,我们要使用时必须实现接口并实现其中的所有方法,可以使用抽象类来实现接口,并不对方法进行实现(仅置空),然后我们再继承这个抽象类来通过重写想用的方法的方式来实现。这个抽象类就是适配器。

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