java23种设计模式--适配器模式(Adapter Pattern)

爱西考的王同学
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著名的设计模式“四人帮”这样评价适配器模式：
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter 模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。——Gang of Four

这篇来介绍一下适配器模式（Adapter Pattern）,在实际生活中也有很多类似于适配器的例子,例如国外有些电压是110V而国内电压是220V,那么从国外带回国内使用的电器需要有一个变压器才能正常使用,这里变压器就相当于一个适配器.

说到底，适配器模式是将原来不兼容的两个类融合在一起，它有点类似于粘合剂，将不同的东西通过一种转换使得它们能够协作起来。碰到要在两个完全没有关系的类之间进行交互，第一个解决方案是修改各自类的接口，但是如果无法修改源代码或者其他原因导致无法更改接口，此时怎么办？这种情况我们往往会使用一个 Adapter ，在这两个接口之间创建一个粘合剂接口，将原本无法协作的类进行兼容，而且不用修改原来两个模块的代码，符合开闭原则.
适配器模式有三种: 类适配器、对象适配器、接口适配器.
前二者在实现上有些许区别，作用一样，第三个接口适配器差别较大。

类适配器

Adaptee类并没有sampleOperation2()方法，而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类，提供一个中间环节，即类Adapter，把Adaptee的API与Target类的API衔接起来,以此实现兼容。Adapter与Adaptee是继承关系，这决定了这个适配器模式是类的.类适配器模式有三个角色：

Target：目标角色，也就是所期待得到的接口，由于这里讨论的是类适配器模式，因此目标不可以是类；
Adaptee：现在需要适配的接口；
Adapter：适配器角色，适配器把源接口转换成目标接口，所以这一个角色必须是具体类。

示例
以上面说的国外和国内的电压为例,首先是两个电压类:
java

//国内电压 接口
public interface InlandVoltage {
	String getInlandType();
}

//国内电压实现类
public class InlandVoltageImpl implements InlandVoltage {
	@Override
	public String getInlandType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "Inland Voltage is 220V";
	}
}

//国外电压接口
public class ForeignVoltage {

	public String getForeignType() {
		return "Foreign Voltage is 110V";
	}
}

然后是适配器,适配器将国内的电压降到了国外电压的标准

public class IAdapter extends ForeignVoltage implements InlandVoltage {

	@Override
	public String getInlandType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return getForeignType();
	}
}

对象适配器

与类的适配器模式一样，对象的适配器模式把被适配的类的API转换成为目标类的API，与类的适配器模式不同的是，对象的适配器模式不是使用继承关系连接到Adaptee类，而是使用委派关系连接到Adaptee类。

从上图可以看出，Adaptee类并没有sampleOperation2()方法，而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类，需要提供一个包装(Wrapper)类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例，从而此包装类能够把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是委派关系，这决定了适配器模式是对象的。 示例
还是以国外和国内的电压为例
java

//国内电压 接口
public interface InlandVoltage {
	
	String getInlandType();

}

//国内电压实现类
public class InlandVoltageImpl implements InlandVoltage {
	@Override
	public String getInlandType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "Inland Voltage is 220V";
	}
}

//国外电压接口
public class ForeignVoltage {

	public String getForeignType() {
		return "Foreign Voltage is 110V";
	}
}

public class IAdapter implements InlandVoltage{
	
	private ForeignVoltage faForeignVoltage;
	
	public IAdapter(ForeignVoltage faForeignVoltage) {
		this.faForeignVoltage = faForeignVoltage;
	}
//将国内电压降到国外电压
	@Override
	public String getInlandType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return faForeignVoltage.getForeignType();
	}

}

适配器的使用场景

  1. 系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要，即接口不兼容；
  2. 想要建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大联系的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作；
  3. 需要一个统一的输出接口，而输入端的类型不可预知。

类适配器与对象适配器的选择

  • 对于类适配器，由于适配器直接继承了Adaptee，使得适配器不能和Adaptee的子类一起工作，因为继承是静态的关系，当适配器继承了Adaptee后，就不可能再去处理 Adaptee的子类了。
    对于对象适配器，一个适配器可以把多种不同的源适配到同一个目标。换言之，同一个适配器可以把源类和它的子类都适配到目标接口。因为对象适配器采用的是对象组合的关系，只要对象类型正确，是不是子类都无所谓。
  • 对于类适配器，适配器可以重定义Adaptee的部分行为，相当于子类覆盖父类的部分实现方法。
    对于对象适配器，要重定义Adaptee的行为比较困难，这种情况下，需要定义Adaptee的子类来实现重定义，然后让适配器组合子类。虽然重定义Adaptee的行为比较困难，但是想要增加一些新的行为则方便的很，而且新增加的行为可同时适用于所有的源。
  • 对于类适配器，仅仅引入了一个对象，并不需要额外的引用来间接得到Adaptee。 对于对象适配器，需要额外的引用来间接得到Adaptee。

建议尽量使用对象适配器的实现方式，多用合成/聚合、少用继承。当然，具体问题具体分析，根据需要来选用实现方式，最适合的才是最好的。

适配器的优缺点:
优点:

  • 适配器模式也是一种包装模式，它与装饰模式同样具有包装的功能，此外，对象适配器模式还具有委托的意思。总的来说，适配器模式属于补偿模式，专用来在系统后期扩展、修改时使用。

缺点:

  • 过多的使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。

接口适配器(缺省适配器)
当存在这样一个接口，其中定义了N多的方法，而我们现在却只想使用其中的一个到几个方法，如果我们直接实现接口，那么我们要对所有的方法进行实现，哪怕我们仅仅是对不需要的方法进行置空（只写一对大括号，不做具体方法实现）也会导致这个类变得臃肿，调用也不方便，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，那么我们在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。
java
定义一个动物接口,里面有很多方法.

public interface Animal {
	public void 睡觉();
	public void 叫();
	public void 吃饭();
	public void 跑();
	public void 游泳();
}

接口适配器

public class IAdapter implements Animal{

	@Override
	public void 睡觉() {}

	@Override
	public void 叫() {}

	@Override
	public void 吃饭() {}

	@Override
	public void 跑() {}

	@Override
	public void 游泳() {}

}

实现类狗只实现部分方法

public class Dog extends IAdapter{

	@Override
	public void 睡觉() {
		System.out.println("睡觉");
	}

	@Override
	public void 吃饭() {
		System.out.println("吃骨头");
	}
}

 缺省适配模式是一种“平庸”化的适配器模式。适配器模式的用意是要改变源的接口，以便于目标接口相容。缺省适配的用意稍有不同，它是为了方便建立一个不平庸的适配器类而提供的一种平庸实现。

在很多情况下，必须让一个具体类实现某一个接口，但是这个类又用不到接口所规定的所有的方法。通常的处理方法是，这个具体类要实现所有的方法，那些有用的方法要有实现，那些没有用的方法也要有空的、平庸的实现。

这些空的方法是一种浪费，有时也是一种混乱。除非看过这些空方法的代码，程序员可能会以为这些方法不是空的。即便他知道其中有一些方法是空的，也不一定知道哪些方法是空的，哪些方法不是空的，除非看过这些方法的源代码或是文档。

  缺省适配模式可以很好的处理这一情况。可以设计一个抽象的适配器类实现接口，此抽象类要给接口所要求的每一种方法都提供一个空的方法。此抽象类可以使它的具体子类免于被迫实现空的方法

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