设计模式- 适配器模式（Adapter Pattern）结构|原理|优缺点|场景|示例

创建型（5种） 工厂方法抽象工厂模式单例模式建造者模式原型模式

结构型（7种） 适配器模式装饰器模式代理模式外观模式桥接模式组合模式享元模式

行为型（11种） 策略模式模板方法模式观察者模式迭代器模式责任链模式命令模式

备忘录模式状态模式访问者模式中介者模式

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它允许将一个接口转换为客户期望的另一个接口，从而使原本不兼容的类能够协同工作。适配器模式的主要目的是解决接口不匹配的问题，它通过创建一个适配器类，将源接口转换为目标接口，使得原本无法直接交互的类能够通过适配器进行通信。

模式结构

适配器模式通常包含以下角色：

目标接口（Target）：定义客户端期望的接口，可以是一个接口或抽象类。目标接口是客户程序需要使用的接口。

源接口（Adaptee）：需要被适配的接口，通常是第三方提供的接口或者遗留系统中的接口。

适配器（Adapter）：适配器类实现了目标接口，并持有源接口的一个实例。适配器类通过将源接口的方法映射到目标接口的方法，使得客户端可以像使用目标接口一样使用源接口。

工作原理

客户端：调用适配器对象的目标接口方法，与源接口无关。
适配器：实现目标接口，内部持有源接口对象的引用。适配器在实现目标接口方法时，调用源接口对象的相关方法，将源接口的接口转换为客户端期望的目标接口。

适配器模式的两种形式

类适配器：适配器类通过继承源接口（Adaptee）并实现目标接口（Target）来实现适配。这种方式要求源接口必须是具体类，且目标接口和源接口之间要有一定的继承关系或共同父类。

对象适配器：适配器类通过组合（持有源接口对象的引用）而非继承来实现适配。适配器类实现目标接口，并在其方法中调用源接口对象的方法。这种方式更灵活，不要求源接口必须是具体类，也不要求源接口与目标接口之间有继承关系。

优缺点

优点

复用现存类：适配器模式允许在不修改现有代码的情况下，将一个类的接口转换为另一个接口，使得现有类可以被复用。
兼容性：通过适配器模式，可以使原本不兼容的接口之间能够协同工作，提高了系统的兼容性。
灵活性：对象适配器模式可以将一个接口转换成多个接口，而类适配器模式由于Java的单继承限制，只能一对一地适配。

缺点

过多的适配器：如果系统中存在大量的适配器类，可能会增加系统的复杂性，不易管理。
过多的类：在使用类适配器时，可能会增加类的数量，特别是当系统中存在大量需要适配的类时。

适用场景

需要使用一个已经存在的类，但它的接口不符合需求：可以通过适配器模式创建一个适配器类，将已有类的接口转换为期望的接口。
想要创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作：适配器模式可以将目标接口与源接口解耦，使得适配器类可以适应更多的源接口。
需要使用几个具有类似功能但接口不兼容的类：通过适配器模式可以创建统一的接口，简化客户端代码。

代码示例（以Java为例，展示对象适配器）

java">// 目标接口
public interface Target {void request();
}// 源接口（被适配的接口）
public class Adaptee {public void specificRequest() {System.out.println("Adaptee-specific request");}
}// 适配器类
public class Adapter implements Target {private Adaptee adaptee;public Adapter(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void request() {adaptee.specificRequest();}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Adaptee adaptee = new Adaptee();Target target = new Adapter(adaptee);target.request();  // 输出：Adaptee-specific request}
}

在这个Java示例中：

Target接口代表客户端期望的接口。
Adaptee类是需要被适配的源接口。
Adapter类实现了Target接口，并持有一个Adaptee对象的引用。在request()方法中，调用了adaptee.specificRequest()，实现了接口的适配。
客户端代码创建Adaptee对象，然后通过Adapter将其包装成Target接口，并调用request()方法，实现了源接口与目标接口之间的转换。

代码示例（以Python为例）

# 目标接口
class Target:def request(self):raise NotImplementedError("Subclasses must implement this method")# 源接口（被适配的接口）
class Adaptee:def specific_request(self):print("Adaptee-specific request")# 适配器类
class Adapter(Target):def __init__(self, adaptee: Adaptee):self._adaptee = adapteedef request(self):self._adaptee.specific_request()# 客户端代码
def main():adaptee = Adaptee()adapter = Adapter(adaptee)adapter.request()  # 输出：Adaptee-specific requestif __name__ == "__main__":main()

在这个Python示例中：

Target类作为目标接口，定义了request()方法，要求子类必须实现。
Adaptee类是需要被适配的源接口，提供了specific_request()方法。
Adapter类继承自Target，实现了request()方法。在该方法中，调用了_adaptee.specific_request()，将源接口的方法映射到目标接口的方法上，实现了接口的适配。
客户端代码创建Adaptee对象，然后通过Adapter将其包装成Target接口，并调用request()方法，实现了源接口与目标接口之间的转换。