《设计模式》第七篇：适配器模式

短剑重铸之日2026-02-05 13:54

本期内容为自己总结归档，共分十一章，本人遇到过的面试问题会重点标记。

《设计模式》第一篇：初识

《设计模式》第二篇：单例模式

《设计模式》第三篇：工厂模式

《设计模式》第四篇：观察模式

《设计模式》第五篇：策略模式

《设计模式》第六篇：装饰器模式

《设计模式》第七篇：适配器模式

《设计模式》第八篇：创建型模式

《设计模式》第九篇：结构型模式

《设计模式》第十篇：行为型模式

《设计模式》第十一篇：总结&常用案例

(若有任何疑问，可在评论区告诉我，看到就回复)

第一部分：适配器模式的核心概念

1.1 什么是适配器模式？

适配器模式是一种结构型设计模式，它通过将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，让那些原本接口不兼容的类能够一起工作。

核心思想：包装一个对象，使其接口与另一个接口兼容，而不改变原始对象的实现。

1.2 适配器模式的三个角色

  1. Target（目标接口）：客户端期望的接口

  2. Adaptee（被适配者）：需要被适配的现有接口

  3. Adapter（适配器）：将Adaptee的接口转换为Target接口

1.3 适配器模式的两种实现方式

方式一：对象适配器（推荐）

通过组合方式实现，更灵活，符合"组合优于继承"原则。

java 复制代码 
// 1. 目标接口：文件阅读器接口
public interface FileReader {
    String read(String fileName);
}

// 2. 被适配者：现有的CSV文件读取器
public class CSVReader {
    public String readCSV(String csvFile) {
        System.out.println("读取CSV文件: " + csvFile);
        // 模拟读取CSV文件
        return "CSV数据: 姓名,年龄,职业";
    }
}

// 3. 适配器：将CSV读取器适配为文件阅读器（通过组合实现）
public class CSVReaderAdapter implements FileReader {
    private CSVReader csvReader;
    
    public CSVReaderAdapter(CSVReader csvReader) {
        this.csvReader = csvReader;
    }
    
    @Override
    public String read(String fileName) {
        // 验证文件扩展名
        if (!fileName.endsWith(".csv")) {
            throw new IllegalArgumentException("仅支持CSV文件");
        }
        
        System.out.println("适配器：将通用文件读取转换为CSV读取");
        // 调用被适配者的方法
        return csvReader.readCSV(fileName);
    }
}

// 4. 被适配者：现有的JSON文件读取器
public class JSONReader {
    public String parseJSON(String jsonFile) {
        System.out.println("解析JSON文件: " + jsonFile);
        return "JSON数据: {\"name\": \"张三\"}";
    }
}

// 5. JSON适配器
public class JSONReaderAdapter implements FileReader {
    private JSONReader jsonReader;
    
    public JSONReaderAdapter(JSONReader jsonReader) {
        this.jsonReader = jsonReader;
    }
    
    @Override
    public String read(String fileName) {
        if (!fileName.endsWith(".json")) {
            throw new IllegalArgumentException("仅支持JSON文件");
        }
        
        System.out.println("适配器：将通用文件读取转换为JSON解析");
        return jsonReader.parseJSON(fileName);
    }
}

// 6. 客户端：统一的文件处理系统
public class FileProcessor {
    public void processFile(FileReader reader, String fileName) {
        System.out.println("\n开始处理文件: " + fileName);
        String content = reader.read(fileName);
        System.out.println("文件内容: " + content);
        // 进一步处理内容...
    }
}

// 7. 测试
public class ObjectAdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FileProcessor processor = new FileProcessor();
        
        // 处理CSV文件
        CSVReader csvReader = new CSVReader();
        FileReader csvAdapter = new CSVReaderAdapter(csvReader);
        processor.processFile(csvAdapter, "data.csv");
        
        // 处理JSON文件
        JSONReader jsonReader = new JSONReader();
        FileReader jsonAdapter = new JSONReaderAdapter(jsonReader);
        processor.processFile(jsonAdapter, "config.json");
        
        // 尝试处理不支持的文件类型
        try {
            processor.processFile(csvAdapter, "data.txt");
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("错误: " + e.getMessage());
        }
    }
}
方式二：类适配器

通过多重继承实现（在Java中通过继承和接口实现）。

java 复制代码 
// 1. 目标接口：客户端期望的充电器接口
public interface USBCharger {
    void chargeWithUSB();
}

// 2. 被适配者：现有的Type-C充电器
public class TypeCCharger {
    public void chargeWithTypeC() {
        System.out.println("使用Type-C接口充电...");
    }
}

// 3. 适配器：将Type-C转换为USB（通过继承实现）
public class TypeCToUSBAdapter extends TypeCCharger implements USBCharger {
    @Override
    public void chargeWithUSB() {
        System.out.println("适配器：将USB转换为Type-C");
        // 调用被适配者的方法
        chargeWithTypeC();
    }
}

// 4. 客户端：只能使用USB充电的设备
public class USBDevice {
    public void charge(USBCharger charger) {
        System.out.println("设备开始充电...");
        charger.chargeWithUSB();
        System.out.println("设备充电完成");
    }
}

// 5. 测试
public class ClassAdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        USBDevice device = new USBDevice();
        
        // 使用适配器充电
        TypeCToUSBAdapter adapter = new TypeCToUSBAdapter();
        device.charge(adapter);
    }
}

1.4 核心特点

  1. 接口转换：不改变原有功能，只改变访问方式

  2. 透明性：客户端不知道适配器的存在

  3. 复用性：可以让不兼容的类协同工作

  4. 解耦：分离了客户端与被适配者

第二部分：适配器模式的实现

2.1 基础示例：媒体播放器

假设我们有一个音频播放器，只能播放MP3格式，但需要支持更先进的播放器功能。

java 复制代码 
// 目标接口：音频播放器
public interface MediaPlayer {
    void play(String audioType, String fileName);
}

// 被适配者：高级媒体播放器
public class AdvancedMediaPlayer {
    public void playVlc(String fileName) {
        System.out.println("播放VLC文件: " + fileName);
    }
    
    public void playMp4(String fileName) {
        System.out.println("播放MP4文件: " + fileName);
    }
}

// 适配器：让高级播放器适配基本播放器接口
public class MediaAdapter implements MediaPlayer {
    private AdvancedMediaPlayer advancedPlayer;
    
    public MediaAdapter(AdvancedMediaPlayer advancedPlayer) {
        this.advancedPlayer = advancedPlayer;
    }
    
    @Override
    public void play(String audioType, String fileName) {
        if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc")) {
            advancedPlayer.playVlc(fileName);
        } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
            advancedPlayer.playMp4(fileName);
        } else {
            System.out.println("不支持的文件格式: " + audioType);
        }
    }
}

// 客户端使用
public class AudioPlayer {
    private MediaPlayer player;
    
    public AudioPlayer(MediaPlayer player) {
        this.player = player;
    }
    
    public void playAudio(String type, String file) {
        player.play(type, file);
    }
}

2.2 实际应用：支付网关集成

电商系统需要集成多个支付渠道，每个渠道的API都不同。

java 复制代码 
// 统一支付接口
public interface PaymentGateway {
    boolean processPayment(double amount, String currency);
}

// PayPal支付（被适配者）
public class PayPalService {
    public boolean makePayment(double usdAmount) {
        System.out.println("PayPal处理支付: $" + usdAmount);
        return true;
    }
}

// PayPal适配器
public class PayPalAdapter implements PaymentGateway {
    private PayPalService paypalService;
    
    public PayPalAdapter(PayPalService paypalService) {
        this.paypalService = paypalService;
    }
    
    @Override
    public boolean processPayment(double amount, String currency) {
        // 转换货币（简单示例）
        double usdAmount = convertToUSD(amount, currency);
        return paypalService.makePayment(usdAmount);
    }
    
    private double convertToUSD(double amount, String currency) {
        // 汇率转换逻辑
        return amount * 0.15; // 假设转换率
    }
}

第三部分：Java和Spring中的适配器模式

3.1 Java标准库中的应用

java 复制代码 
// 1. 字节流到字符流的适配器
InputStream inputStream = new FileInputStream("file.txt");
Reader reader = new InputStreamReader(inputStream, "UTF-8");

// 2. 数组到列表的适配器
String[] array = {"A", "B", "C"};
List<String> list = Arrays.asList(array); // 返回的是适配器列表

// 3. 枚举到迭代器的适配器
Vector<String> vector = new Vector<>();
Enumeration<String> enumeration = vector.elements();
Iterator<String> iterator = Collections.asIterator(enumeration);

3.2 Spring框架中的应用

Spring MVC的HandlerAdapter ：

Spring MVC使用适配器模式处理不同类型的控制器，让DispatcherServlet可以统一调用不同的处理器。

java 复制代码 
// Spring中的简化示例
public interface HandlerAdapter {
    boolean supports(Object handler);
    ModelAndView handle(HttpServletRequest request, 
                       HttpServletResponse response, 
                       Object handler) throws Exception;
}

// 使用适配器处理不同类型的控制器
@Controller
public class UserController {
    @GetMapping("/user/{id}")
    public String getUser(@PathVariable Long id) {
        return "user";
    }
}

Spring AOP的适配器 ：

Spring AOP使用适配器将不同的Advice类型适配到统一的MethodInterceptor接口。

java 复制代码 
// AOP联盟的标准接口
public interface org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor {
    Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable;
}

// Spring的Advice接口
public interface org.springframework.aop.Advice {}

// 不同的Advice类型
public interface MethodBeforeAdvice extends BeforeAdvice {
    void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable;
}

public interface AfterReturningAdvice extends AfterAdvice {
    void afterReturning(Object returnValue, Method method, 
                        Object[] args, Object target) throws Throwable;
}

// 适配器：将Spring Advice适配为AOP联盟的MethodInterceptor
public class MethodBeforeAdviceAdapter implements AdvisorAdapter {
    
    @Override
    public boolean supportsAdvice(Advice advice) {
        return advice instanceof MethodBeforeAdvice;
    }
    
    @Override
    public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {
        MethodBeforeAdvice advice = (MethodBeforeAdvice) advisor.getAdvice();
        // 创建适配器，将MethodBeforeAdvice适配为MethodInterceptor
        return new MethodBeforeAdviceInterceptor(advice);
    }
}

// 具体的适配器实现
public class MethodBeforeAdviceInterceptor implements MethodInterceptor {
    private final MethodBeforeAdvice advice;
    
    public MethodBeforeAdviceInterceptor(MethodBeforeAdvice advice) {
        this.advice = advice;
    }
    
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
        // 在执行目标方法前执行advice
        this.advice.before(mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());
        return mi.proceed();
    }
}

总结

4.1 何时使用适配器模式

使用适配器模式的典型场景：

  1. 系统集成：需要集成遗留系统或第三方库，但接口不兼容

  2. 接口升级：系统接口升级，但需要保持向后兼容

  3. 统一接口：需要为多个类似但接口不同的类提供统一接口

  4. 复用现有类：想使用现有类，但其接口不符合需求

4.2 优缺点

优点

  1. 提高代码复用性：可以让原本无法使用的代码得到复用

  2. 符合开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下引入新功能

  3. 提高系统灵活性：可以动态适配不同的实现

  4. 解耦客户端与被适配者：客户端只依赖目标接口

  5. 保持兼容性：可以在升级接口时保持向后兼容

缺点

  1. 增加系统复杂度：引入额外的适配器类

  2. 可能降低性能：额外的调用层次可能带来性能开销

  3. 可能隐藏设计问题：过度使用可能掩盖接口设计的问题

  4. 调试困难：多层适配可能使调试更复杂

4.3 避免适配器模式的误用

适配器模式不应被滥用：

  1. 不要过早使用适配器：在设计阶段应尽量设计兼容的接口

  2. 避免过度包装：过多的适配层会增加系统复杂度

  3. 考虑性能影响：适配器可能带来额外的性能开销

反例：不必要的适配器

java 复制代码 
// 反例：接口本来就很相似，不需要适配器
public interface OldService {
    void process(String data);
}

public interface NewService {
    void handle(String input);
}

// 不需要适配器，直接修改NewService接口或重构客户端
// 适配器应该用于无法修改的接口

OK 六大核心模式系列到此结束，接下来是三大设计模式类型中的其他设计模式

相关推荐
数智工坊2 小时前
【数据结构-栈】3.1栈的顺序存储-链式存储
java·开发语言·数据结构
DFT计算杂谈2 小时前
VASP+Wannier90 计算位移电流和二次谐波SHG
java·服务器·前端·python·算法
多多*2 小时前
2月3日面试题整理 字节跳动后端开发相关
android·java·开发语言·网络·jvm·adb·c#
无名的小白2 小时前
openclaw使用nginx反代部署过程 与disconnected (1008): pairing required解决
java·前端·nginx
.ZGR.2 小时前
认识数据结构：图——无人机防空平台的“衍生品”
java·开发语言·数据结构
huidu012 小时前
基于AQS实现的ReentrantLock
java
冰敷逆向2 小时前
京东h5st纯算分析
java·前端·javascript·爬虫·安全·web
Coder_preston3 小时前
Java集合框架详解
java·开发语言
多多*3 小时前
2026年最新 测试开发工程师相关 Linux相关知识点
java·开发语言·javascript·算法·spring·java-ee·maven
热门推荐
01GitHub 镜像站点02Vue-skills的中文文档03一文了解国产算子编程语言 TileLang，TileLang 对国产开源生态的影响与启示04Claude Code Skills 实用使用手册05让 Trae IDE 智能体 “读懂”文档 Excel+PDF+DOCX ：mcp-documents-reader 工具使用指南06UV安装并设置国内源07在Trae中使用Pencil MCP08Claude Code + GLM4.7 避坑指南：解决 Unable to connect to Anthropic services09OpenClaw部署与配置教程：在Mac mini上接入国产大模型与飞书10OpenCode 入门教程：介绍 · 安装 · 配置第三方 API (如 Claude)