设计模式-Adapter

1、核心意图:
    将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,从而使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
该模式的目标是通过一个代理(这里是Adapter),在原来的类(Adaptee)和客户(Client)之间进行协调,从而达到兼容的目的。其核心是解决一致性的问题。
 
2、身边实例:
在我们实际生活中也很容易看到这方面的例子,比如我们要和一个外国人打交道,例如韩国人,如果我们没有学习过韩语,这个韩国人也没有学习过我们汉语,在这种情况下,我们之间是很难进行直接交流沟通。为了达到沟通的目的有两个方法:1)改造这个韩国人,使其能够用汉语进行沟通;2)请一个翻译,在我们和这个韩国人之间进行语言的协调。显然第一种方式——改造这个韩国人的代价要高一些,我们不仅要重新培训他汉语的学习,还有时间、态度等等因素。而第二个方式——请一个翻译,就很好实现,而且成本低,还比较灵活,当我们想换个日本人,再换个翻译就可以了。
 
3、动机简述:
在该模式的动机中,描述了一个绘图编辑器的实现,该编辑器可以对基本图元Shape(直线、多边形、正文等)进行绘制和排列来生成图片和图表,对于这些图元类的实现,直线/多边形还比较容易实现,但是正文的实现却很麻烦,为了减少开发成本和保证质量,通过采用Adapter模式定义适配器类TextShape,来重用图形工具箱中已经存在的正文编辑器TextView。
 
4、Java实现分析:
在GOF设计模式中,Adapter可以分为类模式和对象模式两种,类模式通过多重继承实现,对象模式通过委托实现。
在Java中由于没有多重继承机制,所以要想实现类模式的Adapter,就要进行相应的改变:通过继承Adaptee类实现Target接口方式实现。这种改变存在两个问题:1)Target必须是一个接口而不能是一个类,否则Adapter无法implements实现;2)Adapter是继承Adaptee的实现,而不是私有继承,这就表示Adapter是一个Adaptee的子类。
类Adapter模式和对象Adapter模式的Java代码可参考本文下方代码部分。
 
5、类模式/对象模式分析:
由于存在两种Adapter实现方式(即使在Java中),那么在实际中我们采用哪一种要好呢?通过分析发现这两种模式有两个主要特性区别,并且还是互补的:
 
A、表现在Adapter对Adaptee的特殊性要求:
类模式由于Adapter是Adaptee的子类,所以Adapter很方便重新定义Adaptee中的个别方法,以达到自己的特性需要。
对象模式由于Adapter不是Adaptee的子类,所以如果Adapter对Adaptee中的个别方法有特殊的需要,就要新建Adaptee的子类,而让Adapter使用这个子类。
 
B、表现在Adaptee的类层次扩展上:
类模式由于Adapter是Adaptee的子类,所以编译后就不能再更换所实现的父类Adaptee,因此如果有一个Adaptee的类层次结构,就要相应的有一个Adapter的类层次结构,且新扩展Adaptee时很不方便。
对象模式由于Adapter不是Adaptee的子类,而是通过使用的方式,所以在系统运行时仍然可以更换Adapter所使用的Adaptee,只要他们具有相同的类型。所以在新扩展Adaptee时很方便。
 
6、Java代码示例—对象模式实现:
类Point,表示画面坐标中的点
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  class Point  {
  private int coordinateX;
  private int coordinateY;

  public Point(int coordinateX, int coordinateY){
    this.coordinateX = coordinateX;
    this.coordinateY = coordinateY;
  }

  public String toString(){
    return "Point[x=" + coordinateX + ",y=" + coordinateY + "]";
  }

  public int getCoordinateX() {
    return coordinateX;
  }

  public int getCoordinateY() {
    return coordinateY;
  }

}

 
类Shape,表示图元借口,对应Adapter模式中的Target
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  interface Shape  {
  public Point getBottomLeftPoint();
  public Point getTopRightPoint();
}

 
类TextView,工具箱中的文本组件类,已经存在的类,对应Adapter模式中的Adaptee
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  class TextView  {

  public int getCoordinateX() {
    System.out.println("TextView.getCoordinateX()...");
    return 10;
  }

  public int getCoordinateY() {
    System.out.println("TextView.getCoordinateY()...");
    return 20;
  }

  public int getHeight() {
    System.out.println("TextView.getHeight()...");
    return 30;
  }

  public int getWidth() {
    System.out.println("TextView.getWidth()...");
    return 40;
  }

  public boolean isEmpty(){
    return false;
  }

}

 
类TextShape,对象模式实现的Adapter
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  class TextShape  implements Shape  {
  private TextView textView;

  public TextShape(TextView textView){
    this.textView = textView;
  }


  //通过TextView的实例进行协调实现
  public Point getBottomLeftPoint() {
    System.out.println("TextShape.getBottomLeftPoint()...");
    int coordinateX = textView.getCoordinateX();
    int coordinateY = textView.getCoordinateY();
    return new Point(coordinateX, coordinateY);
  }


  //通过TextView的实例进行协调实现
  public Point getTopRightPoint() {
    System.out.println("TextShape.getTopRightPoint()...");
    int coordinateX = textView.getCoordinateX();
    int coordinateY = textView.getCoordinateY();
    int height = textView.getHeight();
    int width = textView.getWidth();
    return new Point(coordinateX + width, coordinateY + height);
  }

}

 
类Client,Adapter模式的客户
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  class Client  {
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Client.main begin ..........");
    System.out.println("Client.main 以下是通过实例委托方式实现的Adapter");
    Shape shape = new TextShape(new TextView());
    Point bottomLeft = shape.getBottomLeftPoint();
    Point topRight = shape.getTopRightPoint();
    System.out.println("Client.main shape's bottomLeft:" + bottomLeft);
    System.out.println("Client.main shape's topRight:" + topRight);

    System.out.println(" Client.main 以下是通过类继承方式实现的Adapter");
    Shape shape2 = new TextShape2();
    bottomLeft = shape2.getBottomLeftPoint();
    topRight = shape2.getTopRightPoint();
    System.out.println("Client.main shape2's bottomLeft:" + bottomLeft);
    System.out.println("Client.main shape2's topRight:" + topRight);
    System.out.println("Client.main end   ..........");
  }

}

 
7、Java代码示例—类模式实现:
和以上对象模式实现中的示例目的相同,类Point、Shape、TextView相同,略。以下是类TextShape2的示例代码,实现类模式的Adapter
 
package qinysong.pattern.adapter;

public  class TextShape2  extends TextView  implements Shape  {

  //通过所继承的TextView,进行协调实现
  public Point getBottomLeftPoint() {
    System.out.println("TextShape2.getBottomLeftPoint()...");
    int coordinateX = getCoordinateX();
    int coordinateY = getCoordinateY();
    return new Point(coordinateX, coordinateY);
  }


  //通过所继承的TextView,进行协调实现
  public Point getTopRightPoint() {
    System.out.println("TextShape2.getTopRightPoint()...");
    int coordinateX = getCoordinateX();
    int coordinateY = getCoordinateY();
    int height = getHeight();
    int width = getWidth();
    return new Point(coordinateX + width, coordinateY + height);
  }


  //注意: 这一点体现了类模式的优势,可以很方便地重定义父类TextView中的方法
  public int getCoordinateX() {
    System.out.println("TextShape2.getCoordinateX()...");
    return 100;
  }

}

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