适配器模式:化解接口不兼容的桥梁设计

适配器模式:化解接口不兼容的桥梁设计

一、模式核心:让不兼容的接口协同工作

在软件开发中,经常会遇到接口不兼容的情况:如旧系统提供的接口无法被新系统直接调用,或第三方库的接口与当前系统设计不匹配。适配器模式(Adapter Pattern) 通过创建一个中间适配器,将一个接口转换为另一个接口,使原本不兼容的类可以协同工作,核心解决:

  • 接口转换:将一个类的接口适配为另一个接口
  • 复用 legacy 代码:在不修改原有代码的前提下,让旧组件兼容新系统

核心思想与 UML 类图(PlantUML 语法)

适配器模式分为对象适配器(组合方式)和类适配器(继承方式),典型的对象适配器结构如下:

二、核心实现:适配旧支付接口到新系统

1. 定义目标接口(新系统期望的接口)

java 复制代码
// 新系统使用的支付接口
public interface PaymentTarget {
    void pay(String orderId, double amount); // 支付方法
}

2. 现有适配者(旧系统的支付接口,方法名不兼容)

java 复制代码
// 旧系统支付接口(方法名为payOld)
public class LegacyPayment {
    public void payOld(String orderId, double amount) {
        System.out.println("旧支付接口处理订单:" + orderId + ",金额:" + amount);
    }
}

3. 创建对象适配器(通过组合适配旧接口)

java 复制代码
public class PaymentAdapter implements PaymentTarget {
    private LegacyPayment legacyPayment; // 持有旧接口对象

    public PaymentAdapter(LegacyPayment legacyPayment) {
        this.legacyPayment = legacyPayment;
    }

    @Override
    public void pay(String orderId, double amount) {
        // 将新接口的pay方法适配为旧接口的payOld方法
        legacyPayment.payOld(orderId, amount);
    }
}

4. 客户端使用适配器(透明调用新接口)

java 复制代码
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建旧接口对象
        LegacyPayment legacyPayment = new LegacyPayment();
        // 创建适配器,将旧接口适配为新接口
        PaymentTarget adapter = new PaymentAdapter(legacyPayment);
        // 通过新接口调用支付功能
        adapter.pay("ORDER_20231001", 998.0);
    }
}

三、进阶:实现双向适配器与多接口适配

1. 双向适配器(同时适配两个方向的接口)

java 复制代码
// 新接口(目标接口)
public interface NewService {
    void newMethod();
}

// 旧接口(适配者)
public interface OldService {
    void oldMethod();
}

// 双向适配器
public class BidirectionalAdapter implements NewService, OldService {
    private NewService newService;
    private OldService oldService;

    public BidirectionalAdapter(NewService newService, OldService oldService) {
        this.newService = newService;
        this.oldService = oldService;
    }

    // 适配旧接口到新接口
    @Override
    public void newMethod() {
        oldService.oldMethod();
    }

    // 适配新接口到旧接口
    @Override
    public void oldMethod() {
        newService.newMethod();
    }
}

2. 多接口适配器(适配多个不兼容接口)

java 复制代码
public interface LogService {
    void log(String message);
}

public interface NotifyService {
    void sendNotification(String message);
}

public class LegacySystem {
    public void writeToLog(String logMsg) { /* 旧日志方法 */ }
    public void sendAlert(String alertMsg) { /* 旧通知方法 */ }
}

public class MultiAdapter implements LogService, NotifyService {
    private LegacySystem legacySystem;

    public MultiAdapter(LegacySystem legacySystem) {
        this.legacySystem = legacySystem;
    }

    @Override
    public void log(String message) {
        legacySystem.writeToLog("LOG: " + message);
    }

    @Override
    public void sendNotification(String message) {
        legacySystem.sendAlert("ALERT: " + message);
    }
}

3. 可视化适配流程

graph LR A[客户端调用目标接口] --> B[适配器接收请求] B --> C[适配器转换请求参数] C --> D[调用适配者的特殊接口] D --> E[返回结果给适配器] E --> F[适配器转换结果格式] F --> G[返回给客户端]

四、框架与源码中的适配器实践

1. Spring MVC 适配器(HandlerAdapter)

  • 适配不同类型的处理器(Handler),如ControllerHttpRequestHandler
java 复制代码
// 适配@Controller标注的类
public class AnnotationMethodHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
    @Override
    public boolean supports(Object handler) {
        return handler instanceof Controller;
    }

    @Override
    public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
        // 将请求适配到Controller的方法
        return handleInternal(request, response, (Controller) handler);
    }
}

2. AWT/Swing 事件适配器(Event Adapter)

  • 简化事件监听器的实现,如MouseAdapter提供空方法实现
java 复制代码
// 继承MouseAdapter,仅重写需要的方法
public class MyMouseListener extends MouseAdapter {
    @Override
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        // 处理点击事件
    }
}

3. 数据库驱动适配器(JDBC Driver)

  • JDBC 驱动将不同数据库的原生接口适配为统一的 JDBC 接口
java 复制代码
// MySQL驱动适配器(简化示例)
public class MySQLDriver implements Driver {
    @Override
    public Connection connect(String url, Properties info) {
        // 适配MySQL的原生连接方法
        return new MySQLConnection(url, info);
    }
}

五、避坑指南:正确使用适配器模式的 3 个要点

1. 优先使用对象适配器(组合优于继承)

  • ❌ 类适配器需要继承适配者类,若适配者是 final 类则无法使用
  • ✅ 对象适配器通过组合适配者对象,更灵活且符合合成复用原则

2. 避免过度适配(保持接口简洁)

  • 适配器应聚焦于接口转换,避免包含复杂业务逻辑
  • 复杂转换逻辑可提取为独立的Converter工具类

3. 明确适配范围(避免职责扩散)

  • 一个适配器应只适配一个适配者或一组相关接口
  • 若需要适配多个无关接口,考虑拆分为多个适配器

4. 反模式:滥用适配器掩盖设计缺陷

  • 若系统中存在大量适配器,可能是接口设计不合理导致,需重新审视架构

六、总结:何时该用适配器模式?

适用场景 核心特征 典型案例
复用遗留系统接口 旧接口与新系统不兼容,但无法修改旧代码 整合 ERP 系统、迁移老旧微服务
使用第三方库 第三方库接口与现有系统设计不匹配 集成支付网关、物流 API
统一不同接口格式 需要将多种接口转换为统一的公共接口 日志系统(适配不同日志格式)

适配器模式通过 "接口转换 + 中间层封装" 的设计,为不兼容的接口搭建了沟通的桥梁,是解决系统集成问题的有效方案。下一篇我们将深入探讨桥接模式,解析如何分离抽象与实现的独立变化,敬请期待!

扩展思考:适配器模式 vs 外观模式

两者都涉及对接口的封装,但核心目标不同:

模式 封装目的 接口关系 典型应用
适配器模式 转换接口格式,解决不兼容问题 适配者与目标接口独立 旧系统对接、API 格式转换
外观模式 提供简化的统一接口 外观接口整合多个子系统接口 框架入口、复杂模块简化调用

理解这种差异,能帮助我们在设计时选择更合适的模式来优化系统结构。

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