1 基本介绍
适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作 。其别名为包装器(Wrapper)
适配器模式属于结构型模式
主要分为三类：类适配器模式 、对象适配器模式 、接口适配器模式
2 工作原理
- 识别不兼容接口：首先需要确定现有接口和期望接口之间的不兼容问题。
- 创建适配器 ：设计一个新的适配器类，该类实现期望的接口，并持有一个对原有类的引用。从用户的角度看不到被适配者，是解耦的。
- 实现适配逻辑：在适配器类中，实现那些能够将原有接口方法调用转换为期望接口方法调用的逻辑。
- 使用适配器：客户端代码使用适配器替代原始接口，以调用目标功能。用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互。
3 应用实例
以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，我们的目 dst(即 目标)是 5V 直流电。
3.1 类适配器模式
1 类图
2 代码实现
java
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
Phone phone = new Phone();
phone.charging(new VoltageAdapter());
}
}
// 目标接口
public interface IVoltage5V {
public int output5V();
}
// 需要适配的类
public class Phone {
// 充电
public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
System.out.println("电压为 5V, 可以充电~~");
} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
System.out.println("电压大于 5V, 不能充电~~");
}
}
}
// 原电压输出类
public class Voltage220V {
// 输出 220V 的电压
public int output220V() {
int src = 220;
System.out.println("电压=" + src + "伏");
return src;
}
}
// 适配器类
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {
@Override
public int output5V() {
int srcV = output220V();
int dstV = srcV / 44; // 转成 5v
return dstV;
}
}3 注意事项和细节
Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承 src 类这一点算是一个缺点, 因为这要求 dst 必须是接口，有一定局限性;
src 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
由于其继承了 src 类，所以它可以根据需求重写 src 类的方法，使得 Adapter 的灵活性增强了。
3.2 对象适配器模式
1 类图
2 代码实现
java
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(" === 对象适配器模式 ====");
Phone phone = new Phone();
phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
}
}
// 适配器类
public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {
private Voltage220V voltage220V; // 聚合关系
public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
this.voltage220V = voltage220v;
}
@Override
public int output5V() {
int dst = 0;
if (null != voltage220V) {
int src = voltage220V.output220V();
dst = src / 44;
}
return dst;
}
}3.3 接口适配器模式
1 介绍
一些书籍称为：适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式。
核心思路：当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。
2 类图
4 注意事项和细节
- 确保适配器正确实现或继承了必要的接口或类。
- 保持适配器尽可能简单，避免在其中添加额外的逻辑。
- 考虑线程安全性，特别是在多线程环境下使用时。
- 更新和维护可能影响适配器的接口或类时，要检查适配器是否需要相应的更新。
5 优缺点
5.1 优点
- 可扩展性：适配器模式可以扩展系统的功能，而无需修改现有代码。
- 复用性：允许复用已有的组件，即使它们不符合当前系统的要求。
- 兼容性：允许不兼容的类或模块一起工作，提高系统的灵活性。
- 隔离变化：当需要改变一个系统的部分功能时，适配器模式可以帮助减少对其他部分的影响。
- 简化接口：适配器可以提供更简单的接口给客户端，隐藏复杂子系统的复杂性。
5.2缺点
- 增加复杂性：引入适配器会增加系统的复杂性，特别是在有多个适配器的情况下。
- 增加开销：适配器可能会增加系统的性能开销，因为它们是对象之间的另一层。
- 不适应所有情况：并非所有不兼容的问题都可以通过适配器解决，有些情况下可能需要重构或重写代码。
- 可能产生不良设计：过度使用适配器可能导致系统设计变得混乱，使得维护和理解变得更加困难。
6 应用场景
- 当需要使用现有类，但其接口与所需接口不兼容时。
- 当想创建一个可复用的类，该类可以与其他不兼容的类一起工作时。
- 当需要统一多个不同接口的类时。
7 总结
适配器模式通过提供一个中间层，解决了接口不兼容的问题 ，使得原本不能协同工作的类可以一起工作。它是实现"开闭原则"和"里氏替换原则"的一种方式，通过封装和抽象来达到接口适配的目的。正确使用适配器模式可以提高系统的灵活性和可扩展性，但同时也需要注意维护系统设计的简洁性和清晰性，避免不必要的复杂性和性能开销。