结构型 - 4. 适配器模式

128 阅读4分钟

1. 适配器模式的实现与原理

适配器模式的英文翻译是 Adapter Design Pattern,将不兼容的接口转换为可兼容的接口,让原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。

适配器模式有两种实现方式:

  • 类适配器

    类适配器使用继承关系来实现,类继承在语义上更侧重于相似性,因此越相似的类即方法的名称几乎是一样的情况下,更喜欢用类来适配。

  • 对象适配器

    对象适配器使用组合关系来实现,组合在在语义上更侧重整体与部分,或者说部分可以在整体内自由变化,而变化意味着不相似,或者说方法绝大部分不同,那么使用对象适配的方式更适合。

针对这两种实现方式,在实际的开发中,到底该如何选择使用哪一种呢?判断的标准主要有两个,一个是 Adaptee接口的个数,另一个是 Adaptee 和 TargetInterface 的契合程度。

  • TargetInterface:要转化成的接口定义
  • Adaptee:一组不兼容 TargetInterface 接口定义的接口
  • Adaptor:Adaptor 将 Adaptee 转化成一组符合 TargetInterface 接口定义的接口
  • 如果 Adaptee 接口并不多,那两种实现方式都可以。
  • 如果 Adaptee 接口很多,而且 Adaptee 和 TargetInterface 接口定义大部分都相同,那推荐使用类适配器,因为 Adaptor 复用父类 Adaptee 的接口,比起对象适配器的实现方式,Adaptor 的代码量要少一些。
  • 如果 Adaptee 接口很多,而且 Adaptee 和 TargetInterface 接口定义大部分都不相同,那推荐使用对象适配器,因为组合结构相对于继承更加灵活。

2. 适配器模式的代码实现


type computer interface {
   insertInSquarePort()
}

type mac struct {
}

func (m *mac) insertInSquarePort() {
   fmt.Println("Insert square port into mac machine")
}

type windows struct{}

func (w *windows) insertInCirclePort() {
   fmt.Println("Insert circle port into windows machine")
}

type client struct {
}

func (c *client) insertSquareUsbInComputer(com computer) {
   com.insertInSquarePort()
}

type windowsAdapter struct {
   windowMachine *windows
}

func (w *windowsAdapter) insertInSquarePort() {
   w.windowMachine.insertInCirclePort()
}

// 客户端使用

func TestAdapter(t *testing.T) {
   client := &client{}
   mac := &mac{}
   client.insertSquareUsbInComputer(mac)
   windowsMachine := &windows{}
   windowsMachineAdapter := &windowsAdapter{
      windowMachine: windowsMachine,
   }
   client.insertSquareUsbInComputer(windowsMachineAdapter)
}

3. 适配器模式的应用场景

一般来说,适配器模式可以看作一种“补偿模式”,用来补救设计上的缺陷。应用这种模式算是“无奈之举”。如果在设计初期,就能协调规避接口不兼容的问题,那这种模式就没有应用的机会了。

3.1 封装有缺陷的接口设计

假设依赖的外部系统在接口设计方面有缺陷(比如包含大量静态方法),引入之后会影响到自身代码的可测试性。为了隔离设计上的缺陷,希望对外部系统提供的接口进行二次封装,抽象出更好的接口设计,这个时候就可以使用适配器模式了。

3.2 统一多个类的接口设计

某个功能的实现依赖多个外部系统(或者说类)。通过适配器模式,将它们的接口适配为统一的接口定义,然后就可以使用多态的特性来复用代码逻辑。

3.3 替换依赖的外部系统

当我们把项目中依赖的一个外部系统替换为另一个外部系统的时候,利用适配器模式,可以减少对代码的改动。

3.4 兼容老版本接口

在做版本升级的时候,对于一些要废弃的接口,我们不直接将其删除,而是暂时保留,并且标注为 deprecated,并将内部实现逻辑委托为新的接口实现。这样做的好处是,让使用它的项目有个过渡期,而不是强迫调用方修改代码。

3.5 适配不同格式的数据

适配器模式主要用于接口的适配,实际上,它还可以用在不同格式的数据之间的适配。

4. 代理、桥接、装饰器、适配器 4 种设计模式的区别

代理、桥接、装饰器、适配器,这 4 种模式是比较常用的结构型设计模式。它们的代码结构非常相似。笼统来说,它们都可以称为 Wrapper 模式,也就是通过 Wrapper 类二次封装原始类。

但这 4 种设计模式的用意完全不同,也就是说要解决的问题、应用场景不同。

  • 代理模式

    代理模式在不改变原始类接口的条件下,为原始类定义一个代理类,主要目的是控制访问,而非加强功能,这是它跟装饰器模式最大的不同。

  • 桥接模式

    桥接模式的目的是将接口部分和实现部分分离,从而让它们可以较为容易、也相对独立地加以改变。

  • 装饰器模式

    装饰者模式在不改变原始类接口的情况下,对原始类功能进行增强,并且支持多个装饰器的嵌套使用。

  • 适配器模式

    适配器模式是一种事后的补救策略。适配器提供跟原始类不同的接口,而代理模式、装饰器模式提供的都是跟原始类相同的接口