23 种设计模式--适配器模式（结构型模式一）

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适配器模式（Adapter Pattern）充当两个不兼容接口之间的桥梁，属于结构型设计模式。它通过一个中间件（适配器）将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本不能一起工作的类能够协同工作。

概述

适配器模式是一种软件设计模式，旨在解决不同接口之间的兼容性问题。

目的：将一个类的接口转换为另一个接口，使得原本不兼容的类可以协同工作，具体可分为类适配器、对象适配器和接口适配器

主要解决的问题：在软件系统中，需要将现有的对象放入新环境，而新环境要求的接口与现有对象不匹配。

使用场景

  • 需要使用现有类，但其接口不符合系统需求。
  • 希望创建一个可复用的类，与多个不相关的类（包括未来可能引入的类）一起工作，这些类可能没有统一的接口。
  • 通过接口转换，将一个类集成到另一个类系中。

实现方式

  • 继承或依赖：推荐使用依赖关系，而不是继承，以保持灵活性。

关键代码

适配器通过继承或依赖现有对象，并实现所需的目标接口。

使用建议

  • 适配器模式应谨慎使用，特别是在详细设计阶段，它更多地用于解决现有系统的问题，用于系统上线后，引入新模块或第三方库时，用来把“不兼容接口”强行适配，属于补救性设计。
  • 在考虑修改一个正常运行的系统接口时，适配器模式是一个合适的选择。

结构

适配器模式包含以下几个主要角色：

  • 目标接口（Target） ：定义客户需要的接口。
  • 适配者类（Adaptee） ：定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
  • 适配器类（Adapter） ：实现目标接口，并通过组合或继承的方式调用适配者类中的方法，从而实现目标接口。

代码实现

一、类适配器（通过继承方式来实现）【不推荐】

场景描述：用户新买了一件三孔插座的电器，但是家里只有一个两孔插座，这个时候怎么办呢？可以再买一个插座适配器，来做转化，把适配器插到两孔插座上，用户直接把电器插到适配器即可使用

  1. 目标接口：NewThreeHoleSocket
  2. 适配者类：OldTwoHoleSocket
  3. 适配器类：HoleSocketAdapter

public interface NewThreeHoleSocket {
    void threeHole();
}

public class OldTwoHoleSocket {
    public void twoHole() {
        System.out.println("插入现有的两孔插座");
    }
}

public class HoleSocketAdapter extends OldTwoHoleSocket implements NewThreeHoleSocket {

    @Override
    public void threeHole() {
        System.out.println("插入新增的三孔插座");
    }
}

public class ApiTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 适配器对象，既可以使用三孔插座，也可以使用两孔插座
        HoleSocketAdapter holeSocketAdapter = new HoleSocketAdapter();
        // 使用新的三孔插座
        holeSocketAdapter.threeHole();
        // 使用旧的两孔插座
        holeSocketAdapter.twoHole();
    }
}

二、对象适配器（通过依赖关系来实现）【推荐】

public interface NewThreeHoleSocket {
    void threeHole();
}

@Component
public class OldTwoHoleSocket {
    public void twoHole() {
        System.out.println("插入现有的两孔插座");
    }
}

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class HoleSocketAdapter implements NewThreeHoleSocket {
    // 依赖旧的二孔插座
    private final OldTwoHoleSocket oldTwoHoleSocket;

    @Override
    public void threeHole() {
        System.out.println("插入新增的三孔插座");
    }

    public void twoHole() {
        oldTwoHoleSocket.twoHole();
    }
}

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/portal/test")
public class TestController {
    @Resource
    private HoleSocketAdapter holeSocketAdapter;
    
    @GetMapping(value = "/get/adapter/test")
    public CommonResult<String> getAdapterTest() {
        // 使用二孔插座
        holeSocketAdapter.twoHole();
        // 使用三孔插座
        holeSocketAdapter.threeHole();
        return CommonResult.success();
    }
}

三、接口适配器

(一) 核心思想

当一个接口中定义了多个方法，而某个类只需要其中一部分方法时；可以通过引入一个抽象适配器类（Adapter Class）来实现该接口，并为所有方法提供空实现（或默认实现）。这样，具体子类只需重写自己关心的方法即可，避免实现所有不必要的方法。

(二) 适用场景

  • 接口方法过多，但实现类只关心其中部分方法；
  • 避免强制实现类编写大量无用的空方法；
  • 提高代码可维护性和可读性。

(三) 结构

接口适配器模式包含以下几个主要角色：

  • 目标接口（Target） ：定义客户需要的接口；
  • 适配器抽象类（Adapter） ：抽象类，实现 Target Interface，提供所有方法的默认/空实现；
  • 适配器具体的子实现类（Concrete Class） ：继承 Adapter，只重写需要的方法。
public interface HoleSocket {
    // 二孔排插
    void twoHole();
    // 三孔排插
    void threeHole();
    
    void usbHole();
}

public abstract class BaseHoleSocket implements HoleSocket{
    @Override
    public void twoHole() {

    }

    @Override
    public void threeHole() {

    }

    @Override
    public void usbHole() {

    }
}

@Component
public class HoleSocketAdapter extends BaseHoleSocket {
    @Override
    public void threeHole() {
        System.out.println("插入新增的三孔插座");
    }
}

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/portal/test")
public class TestController {
    @Resource
    private HoleSocketAdapter holeSocketAdapter;
    
    @GetMapping(value = "/get/adapter/test")
    public CommonResult<String> getAdapterTest() {
        // 使用三孔插座
        holeSocketAdapter.threeHole();
        return CommonResult.success();
    }
}

(三)接口适配器在框架中的应用场景

系统/框架适配器类解决的问题
Java AWT/SwingWindowAdapter, MouseAdapter避免实现所有事件监听方法
Spring (旧版)HandlerInterceptorAdapter只处理拦截器中的部分阶段
NettyChannelInboundHandlerAdapter只处理感兴趣的网络事件
自定义 GUI/事件系统各类 XxxListenerAdapter用户只实现关心的回调

三种适配器对比

对比维度类适配器对象适配器接口适配器
核心实现方式通过多重继承（适配器实现目标接口 + 继承被适配类）通过组合（适配器实现目标接口 + 在适配器中引入被适配类对象）通过抽象类实现接口，提供空/默认实现
是否继承被适配类✔ 是（直接继承）❌ 否（通过组合引用）❌ 不涉及被适配类，只对接口“瘦身”
耦合度🔥 高（编译期绑定具体被适配类）⚡ 低（运行时可替换被适配对象）🌱 极低（仅简化接口实现，不涉及外部类）
灵活性🌱 低（只能适配一个具体类）🔥 高（可适配任意子类或实现）⚡ 中（仅用于减少接口实现负担）
典型代码结构class Adapter extends Adaptee implements Targetclass Adapter implements Target {private Adaptee adaptee;}abstract class Adapter implements Target {public void method1() {};......}
能否适配多个被适配类❌ 不能（受限于单继承）✔ 可以（通过更换内部引用）❌ 不适用（不处理被适配类）
主要目的将一个类的接口转换为客户期望的另一个接口同左，但更灵活安全避免实现接口中所有方法，只重写关心的方法
经典应用场景C++ 中集成旧类库（Java 中基本不用）1、集成第三方 SDK（如支付、地图）2、统一多数据源（CSV/JSON/API）3、Spring 的 HttpMessageConverter4、JDBC 驱动桥接1、Java AWT/Swing 事件监听（WindowAdapter, MouseAdapter）2、自定义监听器只需处理部分事件
是否修改原有代码❌ 不需要（但需能继承）❌ 不需要❌ 不需要
是否符合开闭原则★ 较弱（绑定具体类）★★★ 强（对扩展开放）★★★ 强（新增子类即可）
在 Java 中的实用性❌ 几乎不可用（无多重继承）✔ 最常用、最推荐✔ 在 Java 8 之前广泛使用；Java 8+ 可用 default() 方法替代
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