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适配器模式

LiAngJava2023年11月14日设计模式Java大约 10 分钟约 1983 字

适配器模式介绍

  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。

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：
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类适配器模式

介绍

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

应用实例

​ 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。

类图
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代码实现
package com.lzw.adapter.classadapter;

//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;
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.classadapter;

//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.classadapter;

//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;
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.classadapter;

public class Phone {
	// 充电
	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~~");
		}
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.classadapter;

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());
	}
}
运行结果
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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。

对象适配器

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。

应用实例

​ 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。

类图
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代码实现
package com.lzw.adapter.objectadapter;

//适配器类
public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {

	private Voltage220V voltage220V;// 关联关系-聚合关系

	public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
		this.voltage220V = voltage220v;
	}

	@Override
	public int output5V() {
		int dst = 0;
		if (null != voltage220V) {
			int src = voltage220V.output220V();// 获取到220V电压
			System.out.println("使用对象适配器，进行适配~~");
			dst = src / 44; // 转成 5v
			System.out.println("适配完成，输出的电压为=" + dst);
		}

		return dst;
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.objectadapter;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(" ==== 对象适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
	}
}
//其他类的代码和 类适配器模式 一样
运行结果
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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，使用聚合替代继承， 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。

接口适配器模式

介绍

  1. 一些书籍称为：适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式。
  2. 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。
  3. 适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

应用实例

类图
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代码实现
package com.lzw.adapter.interfaceadapter;

public interface Interface4 {
	public void m1();
	public void m2();
	public void m3();
	public void m4();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.interfaceadapter;

//在AbsAdapter 我们将 Interface4 的方法进行默认实现
public abstract class AbsAdapter implements Interface4 {
	// 默认实现
	public void m1() {}
	public void m2() {}
	public void m3() {}
	public void m4() {}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.interfaceadapter;

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的接口方法
			@Override
			public void m1() {
				System.out.println("使用了m1的方法");
			}
		};
		absAdapter.m1();
	}
}
运行结果
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适配器模式在SpringMVC框架的应用

​ SpringMVC中的HandlerAdapter, 就使用了适配器模式。

使用HandlerAdapter 的原因分析: 可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用Controller方法，需要调用的时候就得不断是使用if else来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展Controller，就得修改原来的代码，这样违背了OCP原则。

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• Spring定义了一个适配接口，使得每一种Controller有一种对应的适配器实现类。

• 适配器代替controller执行相应的方法 。

• 扩展Controller 时，只需要增加一个适配器类就完成了SpringMVC的扩展。

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package com.lzw.adapter.springmvc;

//多种Controller实现  
public interface Controller {

}

class HttpController implements Controller {
	public void doHttpHandler() {
		System.out.println("http...");
	}
}

class SimpleController implements Controller {
	public void doSimplerHandler() {
		System.out.println("simple...");
	}
}

class AnnotationController implements Controller {
	public void doAnnotationHandler() {
		System.out.println("annotation...");
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.springmvc;

//定义一个Adapter接口 
public interface HandlerAdapter {
	public boolean supports(Object handler);
	public void handle(Object handler);
}

// 多种适配器类

class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
	public void handle(Object handler) {
		((SimpleController) handler).doSimplerHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof SimpleController);
	}
}

class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
	public void handle(Object handler) {
		((HttpController) handler).doHttpHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {
		return (handler instanceof HttpController);
	}
}

class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
	public void handle(Object handler) {
		((AnnotationController) handler).doAnnotationHandler();
	}

	public boolean supports(Object handler) {

		return (handler instanceof AnnotationController);
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.adapter.springmvc;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class DispatchServlet {

	public static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>();
	public DispatchServlet() {
		handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
		handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
	}

	public void doDispatch() {
		// 此处模拟SpringMVC从request取handler的对象，
		// 适配器可以获取到希望的Controller
		HttpController controller = new HttpController();
		// AnnotationController controller = new AnnotationController();
		// SimpleController controller = new SimpleController();
		// 得到对应适配器
		HandlerAdapter adapter = getHandler(controller);
		// 通过适配器执行对应的controller对应方法
		adapter.handle(controller);

	}

	public HandlerAdapter getHandler(Controller controller) {
		// 遍历：根据得到的controller(handler), 返回对应适配器
		for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
			if (adapter.supports(controller)) {
				return adapter;
			}
		}
		return null;
	}

	public static void main(String[] args) {
		new DispatchServlet().doDispatch(); // http...
	}
}

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，实现起来不拘于上述三种经典形式。
上次编辑于: 2023/11/14 17:04:47
贡献者: LiAng