设计模式：适配器模式|菜鸟教程

---

定义

适配器模式（Adapter Pattern）是作为两个不兼容的接口之间的桥梁。这种类型的设计模式属于结构型模式，它结合了两个独立接口的功能。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责加入独立的或不兼容的接口功能。举个真实的例子，读卡器是作为内存卡和笔记本之间的适配器。您将内存卡插入读卡器，再将读卡器插入笔记本，这样就可以通过笔记本来读取内存卡。
我们通过下面的实例来演示适配器模式的使用。其中，音频播放器设备只能播放 mp3 文件，通过使用一个更高级的音频播放器来播放 vlc 和 mp4 文件。

---

介绍

意图：
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

主要解决：
主要解决在软件系统中，常常要将一些”现存的对象”放到新的环境中，而新环境要求的接口是现对象不能满足的。

何时使用：
1. 系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。
2. 想要建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作，这些源类不一定有一致的接口。
3. 通过接口转换，将一个类插入另一个类系中。（比如老虎和飞禽，现在多了一个飞虎，在不增加实体的需求下，增加一个适配器，在里面包容一个虎对象，实现飞的接口。）

如何解决：
继承或依赖（推荐）。

关键代码：
适配器继承或依赖已有的对象，实现想要的目标接口。

应用实例：
1. 美国电器 110V，中国 220V，就要有一个适配器将 110V 转化为 220V。
2. 在windows/macOS上的android模拟器上运行Android程序。

优点：
1. 可以让任何两个没有关联的类一起运行。
2. 提高了类的复用。
3. 增加了类的透明度。
4. 灵活性好。

缺点：
1. 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。

使用场景：
有动机地修改一个正常运行的系统的接口，这时应该考虑使用适配器模式。

注意事项：
适配器不是在详细设计时添加的，而是解决正在服役的项目的问题。

---

实现

我们有一个 MediaPlayer 接口和一个实现了 MediaPlayer 接口的实体类 AudioPlayer。默认情况下，AudioPlayer 可以播放 mp3 格式的音频文件。
我们还有另一个接口 AdvancedMediaPlayer 和实现了 AdvancedMediaPlayer 接口的实体类。该类可以播放 vlc 和 mp4 格式的文件。
我们想要让 AudioPlayer 播放其他格式的音频文件。为了实现这个功能，我们需要创建一个实现了 MediaPlayer 接口的适配器类 MediaAdapter，并使用 AdvancedMediaPlayer 对象来播放所需的格式。
AudioPlayer 使用适配器类 MediaAdapter 传递所需的音频类型，不需要知道能播放所需格式音频的实际类。AdapterPatternDemo，我们的演示类使用 AudioPlayer 类来播放各种格式。

CPP实现

步骤 1
定义接口文件interface.h，里面包含了MediaPlayer和AdvancedMediaPlayer

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

class MediaPlayer
{
public:
    virtual void play(string audioType, string fileName) = 0;
};

class AdvancedMediaPlayer
{
public:
    virtual void playVlc(string fileName) = 0;
    virtual void playMp4(string fileName) = 0;
};

步骤 2
定义player.h头文件，里面包含了MediaAdaper AudioPlayer VlcPlayer Mp4Player 类的定义。

#include "interface.h"

class MediaAdapter: public MediaPlayer
{
public:
    MediaAdapter(string audioType);
    void play(string audioType, string fileName);

private:
    AdvancedMediaPlayer* advancedMediaPlayer;
};

class AudioPlayer: public MediaPlayer
{
public:
    void play(string audioType, string fileName);

private:
    MediaAdapter* mediaAdapter;
};

class VlcPlayer: public AdvancedMediaPlayer
{
public:
    void playVlc(string fileName);
    void playMp4(string fileName);
};

class Mp4Player: public AdvancedMediaPlayer
{
public:
    void playVlc(string fileName);
    void playMp4(string fileName);
};

步骤 3
实现MediaAdaper AudioPlayer VlcPlayer Mp4Player 类。

#include "player.h"

/*Audio Player*/
void AudioPlayer::play(string audioType, string fileName)
{
    if(strcmp(audioType.c_str(), "mp3") == 0)
        cout << "Playing MP3 file: " << fileName << endl;
    else if((strcmp(audioType.c_str(), "mp4") == 0) || (strcmp(audioType.c_str(), "vlc") == 0)){
        mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
        mediaAdapter->play(audioType, fileName);
    }else{
        cout << "file format is not support" << endl;
    }
}

/*MediaAdapter*/
MediaAdapter::MediaAdapter(string audioType)
{
    if(strcmp(audioType.c_str(), "mp4") == 0)
        advancedMediaPlayer = new Mp4Player();
    else if(strcmp(audioType.c_str(), "vlc") == 0)
        advancedMediaPlayer = new VlcPlayer();
}

void MediaAdapter::play(string audioType, string fileName)
{
    if(strcmp(audioType.c_str(), "mp4") == 0)
        advancedMediaPlayer->playMp4(fileName);
    else if(strcmp(audioType.c_str(), "vlc") == 0)
        advancedMediaPlayer->playVlc(fileName);
}

/*VLC Player*/
void VlcPlayer::playVlc(string fileName)
{
    cout << "Playing VLC file: " << fileName << endl;
}

void VlcPlayer::playMp4(string fileName)
{
}

/*MP4 Player*/
void Mp4Player::playVlc(string fileName)
{
}

void Mp4Player::playMp4(string fileName)
{
    cout << "Playing MP4 file: " << fileName << endl;
}

步骤 4
使用 AudioPlayer 来播放不同类型的音频格式。
AdapterPatternDemo.cpp

#include "player.h"

int main(int argc, char** argv)
{
    AudioPlayer* audioPlayer = new AudioPlayer();

    audioPlayer->play("mp3", "beyond the horizon.mp3");
    audioPlayer->play("mp4", "alone.mp4");
    audioPlayer->play("vlc", "far far away.vlc");
    audioPlayer->play("avi", "mind me.avi");

    return 0;
}

步骤 5
验证输出。

Playing MP3 file: beyond the horizon.mp3
Playing MP4 file: alone.mp4
Playing VLC file: far far away.vlc
file format is not support

Java实现

步骤 1
为媒体播放器和更高级的媒体播放器创建接口。
MediaPlayer.java

public interface MediaPlayer {
   public void play(String audioType, String fileName);
}

AdvancedMediaPlayer.java

public interface AdvancedMediaPlayer {  
   public void playVlc(String fileName);
   public void playMp4(String fileName);
}

步骤 2
创建实现了 AdvancedMediaPlayer 接口的实体类。
VlcPlayer.java

public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer{
   @Override
   public void playVlc(String fileName) {
      System.out.println("Playing vlc file. Name: "+ fileName);     
   }

   @Override
   public void playMp4(String fileName) {
      //什么也不做
   }
}

Mp4Player.java

public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer{

   @Override
   public void playVlc(String fileName) {
      //什么也不做
   }

   @Override
   public void playMp4(String fileName) {
      System.out.println("Playing mp4 file. Name: "+ fileName);     
   }
}

步骤 3
创建实现了 MediaPlayer 接口的适配器类。
MediaAdapter.java

public class MediaAdapter implements MediaPlayer {

   AdvancedMediaPlayer advancedMusicPlayer;

   public MediaAdapter(String audioType){
      if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") ){
         advancedMusicPlayer = new VlcPlayer();         
      } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         advancedMusicPlayer = new Mp4Player();
      } 
   }

   @Override
   public void play(String audioType, String fileName) {
      if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc")){
         advancedMusicPlayer.playVlc(fileName);
      }else if(audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         advancedMusicPlayer.playMp4(fileName);
      }
   }
}

步骤 4
创建实现了 MediaPlayer 接口的实体类。
AudioPlayer.java

public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
   MediaAdapter mediaAdapter; 

   @Override
   public void play(String audioType, String fileName) {        

      //播放 mp3 音乐文件的内置支持
      if(audioType.equalsIgnoreCase("mp3")){
         System.out.println("Playing mp3 file. Name: "+ fileName);          
      } 
      //mediaAdapter 提供了播放其他文件格式的支持
      else if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") 
         || audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
         mediaAdapter.play(audioType, fileName);
      }
      else{
         System.out.println("Invalid media. "+
            audioType + " format not supported");
      }
   }   
}

步骤 5
使用 AudioPlayer 来播放不同类型的音频格式。
AdapterPatternDemo.java

public class AdapterPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();

      audioPlayer.play("mp3", "beyond the horizon.mp3");
      audioPlayer.play("mp4", "alone.mp4");
      audioPlayer.play("vlc", "far far away.vlc");
      audioPlayer.play("avi", "mind me.avi");
   }
}

步骤 6
验证输出。

Playing mp3 file. Name: beyond the horizon.mp3
Playing mp4 file. Name: alone.mp4
Playing vlc file. Name: far far away.vlc
Invalid media. avi format not supported

参考资料

• http://www.runoob.com/design-pattern/adapter-pattern.html
• C++的实现源码可以从[email protected]:lory17/designpatterncode.git 获取。