Java设计模式-适配器模式

Java 设计模式------适配器模式（Adapter Pattern）

适配器模式把一个"不兼容"的接口转换成客户端所期待的接口，使得原本由于接口不匹配而无法一起工作的类可以协同工作。这种模式也叫"Wrapper"。

在 Java 生态中，大量应用（JDBC-ODBC Bridge、XML 解析器、日志门面 slf4j、Spring 的统一消息转换器等）都在使用适配器模式。

一、模式结构与角色

Target（目标接口）：客户端直接使用的抽象/接口。
Adaptee（被适配者）：已经存在的、接口不兼容的类或第三方库。
Adapter（适配器）：把 Adaptee 包装起来，实现 Target，完成接口转换。

有两种实现方式：

类适配器（Class Adapter）：使用多重继承（Java 不支持多继承，只能用继承+实现），继承 Adaptee 并实现 Target。
对象适配器（Object Adapter） ：推荐方式，持有 Adaptee 对象的组合引用，实现 Target；松耦合、符合"组合复用原则"。

时序图（Object Adapter）：

java 复制代码

Client --> Target.request()
             |
             v
          Adapter
             |
             +---> adaptee.specificRequest()

二、代码示例

场景说明

老播放系统只能播放 mp3，新需求要支持 mp4/vlc，但 mp4、vlc 接口并不一样。采用适配器统一成可识别接口 MediaPlayer。

1. 定义目标接口 & 业务实体

java 复制代码

//目标接口
public interface MediaPlayer {
    void play(String audioType, String fileName);
}

//高级播放器接口（需要被适配）
public interface AdvancedMediaPlayer {
    void playVlc(String fileName);
    void playMp4(String fileName);
}

2. 两个具体的 Adaptee

java 复制代码

public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer {
    public void playVlc(String fileName) { System.out.println("播放 vlc: " + fileName); }
    public void playMp4(String fileName) { /* 空实现 */ }
}

public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer {
    public void playVlc(String fileName) { /* 空实现 */ }
    public void playMp4(String fileName) { System.out.println("播放 mp4: " + fileName); }
}

3. 对象适配器

java 复制代码

public class MediaAdapter implements MediaPlayer {
    private AdvancedMediaPlayer advancedPlayer;

    public MediaAdapter(String audioType) {
        switch (audioType.toLowerCase()) {
            case "vlc": advancedPlayer = new VlcPlayer(); break;
            case "mp4": advancedPlayer = new Mp4Player(); break;
        }
    }

    @Override
    public void play(String audioType, String fileName) {
        switch (audioType.toLowerCase()) {
            case "vlc": advancedPlayer.playVlc(fileName); break;
            case "mp4": advancedPlayer.playMp4(fileName); break;
            default: throw new IllegalArgumentException("格式不支持");
        }
    }
}

4. 客户端使用

java 复制代码

public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
    private MediaAdapter mediaAdapter;

    @Override
    public void play(String audioType, String fileName) {
        if ("mp3".equalsIgnoreCase(audioType)) {
            // 本地支持的格式
            System.out.println("播放 mp3: " + fileName);
        } else if ("vlc".equalsIgnoreCase(audioType) || "mp4".equalsIgnoreCase(audioType)) {
            mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
            mediaAdapter.play(audioType, fileName);
        } else {
            System.out.println("不支持 " + audioType + " 格式");
        }
    }

    // 运行示例
    public static void main(String[] args) {
        AudioPlayer player = new AudioPlayer();
        player.play("mp3", "beyond.mp3");
        player.play("mp4", "alone.mp4");
        player.play("vlc", "far far away.vlc");
        player.play("avi", "mind me.avi"); //输出：不支持 avi 格式
    }
}

输出

java 复制代码

播放 mp3: beyond.mp3
播放 mp4: alone.mp4
播放 vlc: far far away.vlc
不支持 avi 格式

三、JDK & 三方库经典用例

java.util.Arrays#asList(T...)：将数组对象适配成 List。
java.io.InputStreamReader / OutputStreamWriter：把字节流 Adaptee 适配成字符流 Target。
javax.xml.bind.annotation.adapters：把 XML 日期与 java.util.Date 互相转换。
Spring MVC HandlerAdapter：将不同类型的后端 Handler（普通 @Controller、Servlet、带 @ResponseBody 的方法等）适配成统一的 handle 调用。
slf4j：所有桥接包（log4j-over-slf4j、jcl-over-slf4j）都是适配器，把旧日志系统接口伪装成 slf4j 接口。

四、优缺点

优势

透明：客户端只依赖 Target，根本不知道 Adaptee。
复用：现有类无需修改，符合"开闭原则"。
灵活性：可以一次封装多个 Adaptee（见 Spring MVC）。

劣势

类适配器只能适配一个具体类，且会暴露 Adaptee 的 public 方法（继承导致紧耦合）。
过度使用会导致系统层次变多、不易理解。

五、何时使用

想复用某个现成类，但接口不符合需要。
希望创建一个可重用类，与若干不可预见接口的类一起工作。
需要转换多种已存在的子类接口，统一对外暴露接口时（如 Spring Adapter）。
需要桥接旧系统（遗留代码）与新系统。