9.设计模式之适配器模式

news/2025/1/25 8:42:47/

前言

适配器模式是我们在很多框架中会见到的设计模式。它主要解决的是两种接口不兼容而不能一起使用的问题。通过适配器,将原来的接口适配成目标接口,在不改动老代码的同时,实现两者同时使用。生活中常见的例子比如手机电源充电适配器。

本节,我们就适配器模式,做详细介绍。

1. 适配器中的角色:

1.1 目标(Target)接口:

当前系统业务所期待的接口,它可以是抽象类或接口

1.2 适配者(Adaptee)类:

它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口

1.3 适配器(Adapter)类:

它是一个转换器,通过继承或引用适配者的对象,把适配者接口转换成目标接口,让客户按目标接口的格式访问适配者

2. 代码示例

在适配器设计模式讲解中,最常见的案例是电压转换的案例,即我们国家电网常用电压是220V,但是我们手机可接收的电压一般是5V,那么如果想要充电,就需要将220V电压转换为5V。我们手机的电源适配器就承担了这个角色。下面,我们同样以这个案例,看看在java中怎么实现电压适配充电

2.1 类适配器

2.1.1 定义目标接口

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 目标接口,手机能接收的是5V* @date 2022/9/15 11:09*/
public interface IVoltage5V {int output5V();}

2.1.2 定义适配者类

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;
/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 适配者类* @date 2022/9/15 11:08*/
public class Voltage220V {public int output220V() {int src = 220;System.out.println("电压为" + src + "伏");return src;}
}

2.1.3 定义适配器

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description:* @date 2022/9/15 11:10*/
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {@Overridepublic int output5V() {//调用Voltage220V里的方法得到220Vint srcV = output220V();//把220V转换成5V并输出int dstV = srcV / 44;return dstV;}
}

2.1.4 定义手机类

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description:* @date 2022/9/15 11:11*/
public class Phone {public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {if (iVoltage5V.output5V() == 5) {System.out.println("适配后的电压5V,可以充电");} else {System.out.println("适配后的电压异常,不能充电");}}
}

2.1.5 客户端调用模拟充电

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

代码输出结果
测试类适配器模式:
电压为220伏
适配后的电压5V,可以充电

2.1.6 注意事项

  1. Java是单继承机制,所以类适配器需要继承适配者类这一点算是一个缺点,因为这要求目标必须是接口(继承了适配者,就不能继承目标,所以目标必须是接口),有一定局限性;
  2. 适配者类的方法在Adapter(适配器)中都会暴露出来,也增加了使用的成本
  3. 由于其继承了适配者类,所以它可以根据需求重写适配者类的方法,使得Adapter(适配器)的灵活性增强了

2.2 对象适配器

2.2.1 定义对象适配器

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 对象适配器* 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适配者的局限性问题,也不再要求目标必须是接口。* 2、使用成本更低,更灵活。* @date 2022/9/15 11:10*/
public class VoltageObjectAdapter implements IVoltage5V {private Voltage220V voltage220V;@Overridepublic int output5V() {int dstV = 0;if (voltage220V != null) {//调用Voltage220V里的方法得到220Vint srcV = voltage220V.output220V();//把220V转换成5V并输出dstV = srcV / 44;}return dstV;}public Voltage220V getVoltage220V() {return voltage220V;}public void setVoltage220V(Voltage220V voltage220V) {this.voltage220V = voltage220V;}
}

2.2.2 客户端调用模拟充电

@Test
public void testObjectAdapter() {System.out.println("测试对象适配器模式:");Phone phone = new Phone();VoltageObjectAdapter voltageObjectAdapter = new VoltageObjectAdapter();voltageObjectAdapter.setVoltage220V(new Voltage220V());phone.charging(voltageObjectAdapter);
}

代码运行结果
测试对象适配器模式:
电压为220伏
适配后的电压5V,可以充电

2.2.3 注意事项

  1. 基本思路和类的适配器模式相同,只是将Adapter类作修改,不是继承适配者类,而是持有适配者类的实例,以解决兼容性的问题。即:持有适配者类,实现目标接口,完成适配者->目标接口的适配
  2. 根据“合成复用原则”,在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系
  3. 对象适配器模式是适配器模式常用的一种

2.3 接口适配器

当我们目标接口定义多个方法,但是我们只想实现其中部分方法的时候。可以使用接口适配器这种模式。

2.3.1 定义目标接口

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 定义目标接口,假设包含四个方法* @date 2022/9/15 11:20*/
public interface InterFace4 {void m1();void m2();void m3();void m4();
}

2.3.2 定义适配器

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 定义抽象类,实现接口所有方法,但是方法置空,具体要实现哪个方法,交给子类实现* @date 2022/9/15 11:20*/
public abstract class AbstractClazz implements InterFace4 {@Overridepublic void m1() {}@Overridepublic void m2() {}@Overridepublic void m3() {}@Overridepublic void m4() {}
}

2.3.3 定义具体实现类

package com.wanlong.design_pattern.structure.adpter;/*** @author wanlong* @version 1.0* @description: 子类决定实现哪些方法* @date 2022/9/15 11:21*/
public class BaseClazz extends AbstractClazz {@Overridepublic void m1() {System.out.println("重写了m1方法");}
}

2.3.4 客户端模拟调用

@Test
public void testInterFaceAdapter() {System.out.println("测试接口适配器模式:");BaseClazz baseClazz = new BaseClazz();baseClazz.m1();
}

代码运行结果:

测试接口适配器模式:
重写了m1方法

2.3.5 注意事项

  1. 一些书籍称为:适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式
  2. 不需要全部实现接口提供的方法时,这时我们可以使用一个抽象类作为中间件,即适配器,用这个抽象类实现接口,而在抽象类中所有的方法都进行置空,那么我们再创建抽象类的继承类,而且重写我们需要使用的那几个方法即可。
  3. 接口适配器适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况

3. 总结

3.1优缺点

3.1.1 优点:

  1. 客户端通过适配器可以透明地调用目标接口
  2. 复用了现存的类,程序员不需要修改原有代码而重用现有的适配者类。
  3. 将目标类和适配者类解耦,解决了目标类和适配者类接口不一致的问题
  4. 在很多业务场景中符合开闭原则

3.1.2 缺点:

  1. 适配器编写过程需要结合业务场景全面考虑,可能会增加系统的复杂性
  2. 增加代码阅读难度,降低代码可读性,过多使用适配器会使系统代码变得凌乱

3.2 使用场景

  1. 经常用来做旧系统改造和升级,如果我们的系统开发之后再也不需要维护,那么很多模式都是没必要的,但是不幸的是,事实却是维护一个系统的代价往往是开发一个系统的数倍。
  2. jdk类库中的java.io.InputStreamReader(InputStream),java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)
  3. springMVC的handlerAdapter
  4. mybatis的日志打印Log

以上,本人菜鸟一枚,如有问题,请不吝指正。


http://www.ppmy.cn/news/67131.html

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