适配器模式 (Adapter Pattern)

适配器模式 (Adapter Pattern)

适配器模式是一种结构型设计模式,用于解决两个不兼容接口之间的兼容性问题,充当两个不同接口之间的桥梁。

🌟 核心思想

转换接口:将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口,使原本不兼容的类能够协同工作。

🧩 模式结构

组件 说明
Target 客户端期望的目标接口
Adaptee 需要被适配的已存在类(不兼容的类)
Adapter 适配器类,实现 Target 接口并包装 Adaptee 对象
Client 使用 Target 接口的客户端

🔧 两种实现方式

1. 类适配器(通过继承)
java 复制代码
// 目标接口
interface USB {
    void connect();
}

// 被适配的类
class TypeC {
    public void typeCConnect() {
        System.out.println("Type-C connected");
    }
}

// 适配器 (继承方式)
class TypeCToUSBAdapter extends TypeC implements USB {
    @Override
    public void connect() {
        typeCConnect(); // 调用父类方法
    }
}
2. 对象适配器(通过组合)
java 复制代码
// 适配器 (组合方式)
class TypeCToUSBAdapter implements USB {
    private TypeC typeC;
    
    public TypeCToUSBAdapter(TypeC typeC) {
        this.typeC = typeC;
    }
    
    @Override
    public void connect() {
        typeC.typeCConnect(); // 调用被适配对象方法
    }
}

📝 客户端使用

java 复制代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 类适配器使用
        USB adapter1 = new TypeCToUSBAdapter();
        adapter1.connect();
        
        // 对象适配器使用
        TypeC typeC = new TypeC();
        USB adapter2 = new TypeCToUSBAdapter(typeC);
        adapter2.connect();
    }
}

💡 适用场景

  1. 需要使用现有类但其接口不符合需求
  2. 需要创建可复用的类(与未知接口协作)
  3. 需要统一多个不同接口的类
  4. 系统扩展时需兼容旧接口

✅ 优点

  1. 接口兼容:解决不兼容接口问题
  2. 复用性:重用现有类无需修改源码
  3. 解耦:客户端与具体实现解耦
  4. 开闭原则:可引入新适配器而不修改客户端

⚠️ 缺点

  • 过度使用会导致系统结构复杂化
  • 部分语言不支持多重继承(限制类适配器)
  • 可能引入额外性能开销

🌐 实际应用案例

  1. Java I/OInputStreamReader(适配InputStreamReader)
  2. 集合框架Arrays.asList()适配数组到List
  3. GUI开发:不同操作系统组件的适配
  4. 日志框架:SLF4J 适配不同日志实现
  5. 电源适配器:220V ➡️ 110V 电压转换

🆚 模式对比

模式 目的 关键区别
适配器模式 接口转换 解决已有接口不兼容问题
装饰器模式 增强功能 保持接口不变添加功能
外观模式 简化复杂系统接口 定义新接口整合子系统

💡 黄金法则 :适配器模式关注接口转换 ,装饰器模式关注功能增强 ,外观模式关注接口简化

代码示例(现实场景)

java 复制代码
// 欧洲标准插座
interface EuropeanSocket {
    void plugInEurope();
}

// 中国标准插座(被适配类)
class ChineseSocket {
    public void plugInChina() {
        System.out.println("中国标准三脚插头已连接");
    }
}

// 适配器(旅游转换插头)
class SocketAdapter implements EuropeanSocket {
    private ChineseSocket chineseSocket;
    
    public SocketAdapter(ChineseSocket socket) {
        this.chineseSocket = socket;
    }
    
    @Override
    public void plugInEurope() {
        System.out.println("使用转换器...");
        chineseSocket.plugInChina();
    }
}

// 欧洲电器(客户端)
class EuropeanDevice {
    public void useDevice(EuropeanSocket socket) {
        socket.plugInEurope();
    }
}

// 使用示例
public class TravelDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ChineseSocket wallSocket = new ChineseSocket();
        SocketAdapter adapter = new SocketAdapter(wallSocket);
        
        EuropeanDevice laptop = new EuropeanDevice();
        laptop.useDevice(adapter); // 成功使用中国插座
    }
}

输出结果

复制代码
使用转换器...
中国标准三脚插头已连接

适配器模式是系统集成和代码复用中的重要工具,特别在需要兼容旧系统或整合第三方库时,能有效降低系统耦合度。