一、适配器模式核心概念解析
适配器模式是一种结构型设计模式 ,它的核心作用是:将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而无法一起工作的那些类可以协同工作。
你可以把它理解成生活中的「转接头」:比如你的手机充电线是 Type-C 接口,但插座只有 USB-A 口,这时候需要一个 Type-C 转 USB-A 的转接头(适配器),让充电线和插座能适配使用。
适配器模式的关键角色
- 目标接口(Target):客户期望使用的接口,是适配器最终要转换成的形式。
- 适配者(Adaptee):已存在的、接口不符合客户需求的类(需要被适配的类)。
- 适配器(Adapter):核心角色,实现目标接口,并内部持有适配者对象,将目标接口的调用转换为对适配者接口的调用。
适配器模式的两种实现方式
- 类适配器:通过继承适配者类 + 实现目标接口来实现(依赖 C++ 的多继承),这个没啥用,尽量不用。
- 对象适配器 :通过组合(持有适配者对象) + 实现目标接口来实现(更灵活,推荐使用)。
二、C++ 代码示例(对象适配器,推荐)
下面以「音频播放器」为例:假设现有一个只能播放 MP3 的播放器(适配者),但客户需要一个能播放「所有音频格式」的播放器(目标接口),我们通过适配器让 MP3 播放器适配成通用音频播放器。
完整代码
cpp
#include <iostream>
#include <string>
// 1. 目标接口(Target):客户期望的通用音频播放器接口
class AudioPlayer {
public:
virtual ~AudioPlayer() = default; // 虚析构,确保子类析构正常
virtual void play(const std::string& audioType, const std::string& fileName) = 0;
};
// 2. 适配者(Adaptee):已存在的、接口不兼容的MP3播放器
class MP3Player {
public:
// 适配者的原有接口(只能播放MP3)
void playMP3(const std::string& fileName) {
std::cout << "正在播放MP3文件: " << fileName << std::endl;
}
};
// 3. 适配器(Adapter):将MP3Player适配成AudioPlayer接口
class AudioAdapter : public AudioPlayer {
private:
MP3Player* mp3Player; // 组合适配者对象(对象适配器核心)
public:
AudioAdapter() : mp3Player(new MP3Player()) {}
~AudioAdapter() {
delete mp3Player; // 释放适配者对象
}
// 实现目标接口,内部转换为适配者的接口调用
void play(const std::string& audioType, const std::string& fileName) override {
// 只适配MP3格式(可扩展其他格式的适配)
if (audioType == "mp3") {
mp3Player->playMP3(fileName); // 转换调用
} else {
std::cout << "不支持的音频格式: " << audioType << std::endl;
}
}
};
// 客户端代码:使用目标接口,无需关心底层适配逻辑
int main() {
// 创建适配器对象(对外暴露AudioPlayer接口)
AudioPlayer* player = new AudioAdapter();
// 客户端调用目标接口,适配者的接口被间接调用
player->play("mp3", "周杰伦-晴天.mp3"); // 正常播放
player->play("wav", "陈奕迅-孤勇者.wav"); // 不支持的格式
delete player; // 释放资源
return 0;
}
代码解释
- 目标接口(AudioPlayer) :定义了客户端期望的
play方法,参数包含音频格式和文件名,是客户端直接调用的接口。 - 适配者(MP3Player) :已有类,只有
playMP3方法,接口和目标接口不兼容(参数少、方法名不同)。 - 适配器(AudioAdapter) :
- 继承
AudioPlayer,实现目标接口; - 内部持有
MP3Player对象(组合方式); - 重写
play方法,将客户端的通用调用转换为对MP3Player::playMP3的调用。
- 继承
- 客户端 :只依赖
AudioPlayer接口,完全不用知道MP3Player的存在,实现了接口解耦。
运行结果
正在播放MP3文件: 周杰伦-晴天.mp3
不支持的音频格式: wav
总结
- 核心作用:适配器模式解决「接口不兼容」问题,让原本无法协作的类可以一起工作,核心是「接口转换」。
- 实现方式 :
- 推荐使用对象适配器(组合方式),耦合度低、灵活性高;
- 类适配器(继承方式)仅适用于简单场景,依赖多继承,扩展性差。
- 应用场景:集成第三方库(接口固定)、复用已有旧代码(接口不匹配)、统一多个类的对外接口等。
类适配器模式的优缺点是什么?
除了对象适配器模式,还有哪些常见的适配器模式?
如何在实际项目中选择使用适配器模式?