【设计模式区别】装饰器模式和适配器模式区别

装饰器模式(Decorator Pattern)和适配器模式(Adapter Pattern)都是 结构型设计模式 或者说 包装模式 (Wrapper),用于解决对象的组合和扩展问题,但它们的核心目的、结构和使用场景有显著区别。以下是两者的详细对比:


1. 核心意图

装饰器模式 适配器模式
动态扩展对象的功能,在不改变原有类的情况下,通过组合实现灵活的功能增强。 解决接口不兼容问题,将一个类的接口转换为另一个接口,使原本不兼容的类可以协同工作。

2. 结构对比

装饰器模式的结构
  • Component(组件接口):定义被装饰对象的公共接口,所有具体组件和装饰器都实现该接口。
  • ConcreteComponent(具体组件):实现Component接口的基础对象,提供核心功能。
  • Decorator(装饰器抽象类):继承Component接口,维护一个对Component的引用(组合关系),并定义装饰行为。
  • ConcreteDecorator(具体装饰器):在Decorator的基础上,添加具体的功能或行为。

UML图示意

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Component
├── ConcreteComponent
└── Decorator
    ├── ConcreteDecoratorA
    └── ConcreteDecoratorB
适配器模式的结构
  • Target(目标接口):客户端期望的接口。
  • Adapter(适配器):实现Target接口,同时与Adaptee(被适配类)关联,将Adaptee的接口转换为Target接口。
  • Adaptee(适配者):现有类的接口,可能与Target不兼容。

UML图示意

plaintext 复制代码
Target
└── Adapter
    └── Adaptee

3. 关键区别

a. 目的不同
  • 装饰器模式增强功能,在运行时动态添加行为。
  • 适配器模式接口转换,让不兼容的接口可以协作。
b. 结构不同
  • 装饰器模式 :通过组合继承实现,Decorator持有Component的引用,并与Component形成继承关系。
  • 适配器模式 :通过组合多重继承实现,Adapter持有Adaptee的引用,但与Adaptee没有继承关系。
c. 接口处理
  • 装饰器模式 :装饰器和被装饰对象实现相同的接口,客户端无需关心是否被装饰。
  • 适配器模式 :Adapter实现目标接口(Target),而Adaptee可能有完全不同的接口。
d. 扩展方式
  • 装饰器模式 :支持叠加多个装饰器,形成功能链(如:加糖→加奶→加咖啡)。
  • 适配器模式 :通常一对一适配,不支持叠加(除非嵌套适配,但不常见)。
e. 使用场景
  • 装饰器模式 :需要动态、灵活地扩展对象功能 ,例如:
    • Java的IO流(BufferedInputStream 装饰 FileInputStream)。
    • 咖啡店点单系统(基础咖啡 + 糖 + 奶 → 动态组合不同装饰器)。
  • 适配器模式 :需要适配现有类的接口 ,例如:
    • Java的I/O类库,将字符串数据->字节数据,字节数据-> 流数据 等。
      如 InputStreamReader实现了Reader接口,并持有InputStream引用
    • 适配旧版支付接口到新版系统。
    • 将第三方库的类(如 List)适配为自定义接口。

4. 具体示例对比

装饰器模式示例
java 复制代码
// Component接口
interface Coffee {
    String getDescription();
    double cost();
}

// 具体组件
class SimpleCoffee implements Coffee {
    public String getDescription() { return "Simple Coffee"; }
    public double cost() { return 2.0; }
}

// 装饰器抽象类
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected Coffee decoratedCoffee;
    public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
        this.decoratedCoffee = coffee;
    }
}

// 具体装饰器(加糖)
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
    public SugarDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription() + ", Sugar";
    }
    public double cost() {
        return decoratedCoffee.cost() + 0.5;
    }
}

// 使用
Coffee coffee = new SimpleCoffee();
coffee = new SugarDecorator(coffee); // 动态添加糖
coffee = new MilkDecorator(coffee); // 再动态添加奶
System.out.println(coffee.getDescription()); // 输出:Simple Coffee, Sugar, Milk
适配器模式示例
java 复制代码
// Target接口(客户端期望的接口)
interface PaymentAdapter {
    void payWithCreditCard();
}

// Adaptee(现有接口,需要适配)
class OldPaymentSystem {
    public void processPayment(String paymentType) {
        if ("credit".equals(paymentType)) {
            // 处理信用卡支付的逻辑
        }
    }
}

// Adapter(适配器)
class CreditCardAdapter implements PaymentAdapter {
    private OldPaymentSystem adaptee;

    public CreditCardAdapter(OldPaymentSystem system) {
        this.adaptee = system;
    }

    public void payWithCreditCard() {
        adaptee.processPayment("credit"); // 将新接口调用转换为旧接口的方法
    }
}

// 使用
OldPaymentSystem oldSystem = new OldPaymentSystem();
PaymentAdapter adapter = new CreditCardAdapter(oldSystem);
adapter.payWithCreditCard(); // 客户端通过适配器调用旧系统的方法

5. 总结对比表

特性 装饰器模式 适配器模式
目的 动态扩展功能 接口兼容性适配
接口关系 装饰器和被装饰对象实现同一接口 适配器实现目标接口,适配者有不同接口
扩展性 支持叠加多个装饰器 通常一对一适配
核心操作 在原有功能基础上增强或修改行为 不同接口的方法调用进行转换
使用场景 需要灵活扩展功能(如UI组件、流处理) 接口不兼容时需要适配(如第三方库、旧系统)

6. 关键区别总结

  • 装饰器模式 :通过组合和继承,增强现有对象的功能,且保持接口一致。
  • 适配器模式 :通过组合或多重继承,转换现有对象的接口,使其符合客户端需求。

两者虽然都涉及组合关系,但装饰器关注功能扩展 ,适配器关注接口兼容。理解它们的核心意图是区分的关键。

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