结构型模式-适配器模式

概述

将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作

适配器模式分为类适配器模式（继承）和对象适配器模式（聚合、组合），前者类之间的耦合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些

结构

• 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
• 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
• 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，让客户目标接口的格式访问适配者

类适配器模式

实现方式：定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口，同时又继承现有组件库中已经存在的组件

例如：现有读取SD卡的方法，需要新增读取TF卡的方法

示例代码

适配者类：

//适配者类接口
public interface TFCard {
	String readTF();
	void writeTF(String data);
}

//适配者类
public class TFCardImpl implements TFCard{

	@Override
	public String readTF() {
		String data = "TFCard read data: hello world TFCard";
		return data;
	}

	@Override
	public void writeTF(String data) {
		System.out.println("TFCard write data:" + data);
	}
}

目标接口：

//目标接口
public interface SDCard {
	String readSD();
	void writeSD(String data);
}

//具体SD卡类
public class SDCardImpl implements SDCard{
	@Override
	public String readSD() {
		String data = "CDCard read data: hello world SDCard";
		return data;
	}

	@Override
	public void writeSD(String data) {
		System.out.println("SDCard write data:" + data);
	}
}

适配器类：

//适配器类
public class SDAdapterTF extends TFCardImpl implements SDCard{
	@Override
	public String readSD() {
		System.out.println("adapter read tf card");
		return readTF();
	}

	@Override
	public void writeSD(String data) {
		System.out.println("adapter write tf card");
		writeTF(data);
	}
}

测试类：

public class Clint {
	public static void main(String[] args) {
		Computer computer = new Computer();
		String data = computer.readSD(new SDCardImpl());
		System.out.println(data);

		String data1 = computer.readSD(new SDAdapterTF());
		System.out.println(data1);
	}
}
/*
执行结果如下：
CDCard read data: hello world SDCard
adapter read tf card
TFCard read data: hello world TFCard
*/

类适配器违背了合成复用原则，类适配器是客户类有一个接口规范的情况下可用，反之不可用

对象适配器模式

实现方法：对象适配器模式可以将现有组件库中已经实现的组件引入适配器类中，该类同时实现当前系统的业务接口

示例代码

使用对象适配器模式对上述类适配器模式进行改写

主要更改的是适配器类

//适配器类
public class SDAdapterTF implements SDCard {

	//声明适配者类
	private TFCard tfCard;

	@Override
	public String readSD() {
		System.out.println("adapter read tf card");
		return tfCard.readTF();
	}

	@Override
	public void writeSD(String data) {
		System.out.println("adapter write tf card");
		tfCard.writeTF(data);
	}
	public SDAdapterTF(TFCard tfCard){
		this.tfCard = tfCard;
	}
}

测试类：

public class Clint {
	public static void main(String[] args) {
		Computer computer = new Computer();
		String data = computer.readSD(new SDCardImpl());
		System.out.println(data);

		String data1 = computer.readSD(new SDAdapterTF(new TFCardImpl()));
		System.out.println(data1);
	}
}
/*
CDCard read data: hello world SDCard
adapter read tf card
TFCard read data: hello world TFCard
*/

注意：还有一个适配器模式是接口适配器模式，当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Adapter，实现所有方法，而此时只需要继承该抽象类即可

应用场景

• 以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类，但其接口同新系统接口不一致
• 使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同

JDK中的适配器模式

Reader（字符流）、InputStream（字节流）的适配器使用的是InputStreamReader

InputStreamReader继承自java.io包下的Reader，对它中的抽象的未实现的方法给出实现，如：

public int read() throws IOException {
    return sd.read();
}

public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
    return sd.read(cbuf, off, len);
}

如上代码中的sd（StreamDecoder类对象），在Sun的JDK实现中，实际的方法实现是对sun.nio.cs.StreamDecoder类的同名方法的调用封装

• InputStreamReader是对同样实现了Reader的StreamDecoder的封装
• StreamDecoder不是Java SE API中的内容，是Sun JDK给出的自身实现，但了解到了它对构造方法中的字节流类（InputStream）进行封装，并通过该类进行了字节流和字符流之间的解码转换

结论：从表层来看，InputStreamReader做了InputStream字节流类到Reader字符流之间的转换，而从如上Sun JDK中的实现类关系结构中可以看出，是StreamDecoder的设计实现在实际上采用了适配器模式