设计模式 - 适配器模式详解

适配器模式

生活中,充电插头有两脚的、三脚的,还有圆形的,如果想使这些插头都能工作,就需要一个多功能适配器

基本介绍

适配器模式(Adapter Pattern)属于 结构性模式 ,它可以将某个类的接口转换为客户端期望的另一个接口表示,主要目的是 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)。适配器模式主要分为三类: 类适配器模式对象适配器模式接口适配器模式

工作原理

  1. 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,适配器去再调用被适配者的相关接口方法

类适配器模式

实现原理

Adapter 类继承 src 类,实现 dst 接口,完成 src 对 dst 的适配。

案例

插座(Voltage220V)的输出电压是220V,充电插头(Voltage5V)输出电压是5V,这时候就需要一个适配器(VoltageAdapter)转换电压,才能给手机(Phone)充电

代码实现

电源输出电压为220V

public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("电源输出" + src + "V");
        return src;
    }
}

充电器输出电压为5V

public interface Voltage5V {
    int output5V();
}

适配器需要将220V转为5V

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V {
    @Override
    public int output5V() {
        int src = super.output220V();
        int dst = src / 44;
        System.out.println("转换为" + dst + "V");
        return dst;
    }
}

手机接收5V电压,判断电压是否为5V

public class Phone {
    public static void charging(Voltage5V voltage5V){
        int v = voltage5V.output5V();
        if(v == 5){
            System.out.println("接收电压为5V,正常充电");
        }else if(v > 5){
            System.out.println("电压高于5V,无法充电");
        }
    }
}

测试方法

@Test
public void test01(){
    System.out.println("====类适配器模式====");
    Phone.charging(new VoltageAdapter());
}

运行结果

====类适配器模式====
电源输出220V
转换为5V
接收电压为5V,正常充电

分析

  • 由于 Java 是单继承机制,所以类适配器模式有一定的 局限性
  • src 类的方法再 Adapter 中都会暴露出来, 增加了使用的成本
  • 由于继承了 src 类,所以它可以重写父类方法,使 Adapter 的 灵活性增强了

对象适配器模式

实现原理

基本的思路和类的适配器模式相同,只是将 Adapter 类做修改, 使用聚合关系替代继承关系

代码实现

沿用前面的代码,新建一个适配器,只是将原来的 Adapter 继承 src 类换为聚合的关系

public class VoltageAdapter2 implements Voltage5V {

    private Voltage220V voltage220V;

    public VoltageAdapter2(){
        this.voltage220V = new Voltage220V();
    }

    @Override
    public int output5V() {
        int src = this.voltage220V.output220V();
        int dst = src / 44;
        return dst;
    }
}

测试方法

@Test
public void test02(){
    System.out.println("====对象适配器模式====");
    Phone.charging(new VoltageAdapter2(new Voltage220V()));
}

运行结果

====对象适配器模式====
电源输出220V
转换为5V
接收电压为5V,正常充电

接口适配器模式

接口适配器模式也可称为 缺省适配器模式 ,当不需要实现接口的全部方法时,可先设计一个抽象类实现接口,并为该接口的每个方法都提供一个 默认实现 ,那么该抽象类的子类就可以 有选择的 覆盖父类的某些方法来实现需求。

适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况

代码实现

写一个接口,里面定义一些方法

public interface InterfaceMethod {
    void m1();
    void m2();
    void m3();
    void m4();
}

一个抽象类,实现该接口

public abstract class AbstractAdapter implements InterfaceMethod {
    @Override
    public void m1() {
    }

    @Override
    public void m2() {
    }

    @Override
    public void m3() {
    }

    @Override
    public void m4() {
    }
}

测试方法

@Test
public void test(){
    //使用匿名内部类的方式
    AbstractAdapter adapter = new AbstractAdapter() {
        @Override
        public void m1() {
            System.out.println("我要用m1方法");
        }
    };
    adapter.m1();
}

运行结果

我要用m1方法

总结

  • 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。

    • 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

  • 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。

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