适配器（Adapter）模式——Java设计模式（六）

如何想让额定功率工作电压是12伏特的笔记本电脑在交流220伏特的AC电源下工作，应该如何做呢？
通常，会使用AC适配器，将家庭用的交流220伏特电压转换成我们所需要的直流12伏特电压。这就是适配器的工作，它位于实际情况与需求之间，填补两者之间的差异。

适配器模式简介

适配器模式（Adapter Pattern）：是作为两个不兼容的接口之间的桥梁。

分类：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。

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）。
实现方式：

• 类适配器模式（使用继承的适配器）；
• 对象适配器模式（使用委托的适配器）。

角色结构

对象（Target）：用于负责定义的所需的方法；
请求者（Client）：负责使用Target角色所定义的方法进行具体处理；
被适配（Adaptee）：持有既定方法的角色；
适配（Adapter）：使用Adaptee角色的方法来满足Target角色的需求。

具体实现

具体例子：提供一个适配器用于把220V电压转换成可以供给手机的5V电压和可以供给电脑的12V电压。
（1）使用类适配器模式实现：

步骤一：给出被适配角色类。即，现有的实际类。

/**
 * Adaptee——被适配角色
 * 现有的实际电压
 * @author Administrator
 *
 */
public class Voltage {
    private String voltage;

    public Voltage(String voltage) {
        this.voltage = voltage;
    }

    public void voltageSwitchTo5() {
        System.out.println(this.voltage + "转换成了5V，可供手机使用");
    }

    public void voltageSwitchTo12() {
        System.out.println(this.voltage + "转换成了12V，可供电脑使用");
    }
}

步骤二：给出对象类。即，需要转换的方法。

/**
 * Target——对象
 * 提供所需的方法
 * @author Administrator
 *
 */
public interface IVoltageSwitch {
    void switchTo5();
    void switchTo12();
}

步骤三：给出适配器。

/**
 * Adapter——适配器角色
 * 提供把220V电压转换成5V和12V的方法
 * @author Administrator
 *
 */
public class VoltageAdapter extends Voltage implements IVoltageSwitch {
    public VoltageAdapter(String voltage) {
        super(voltage);
    }

    @Override
    public void switchTo5() {
        voltageSwitchTo5();
    }

    @Override
    public void switchTo12() {
        voltageSwitchTo12();
    }
}

步骤四：使用适配器。即，测试类。

/**
 * Client——请求者
 * 需要使用适配器的类
 * @author Administrator
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        VoltageAdapter va = new VoltageAdapter("220V");
        va.switchTo5();
        va.switchTo12();
    }
}

步骤五：验证输出。

220V转换成了5V，可供手机使用
220V转换成了12V，可供电脑使用

（2）使用委托的方式实现：

/**
 * （1）
 * Adaptee——被适配角色
 * 现有的实际电压
 * @author Administrator
 *
 */
public class Voltage {
    private String voltage;

    public Voltage(String voltage) {
        this.voltage = voltage;
    }

    public void voltageSwitchTo5() {
        System.out.println(this.voltage + "转换成了5V，可供手机使用");
    }

    public void voltageSwitchTo12() {
        System.out.println(this.voltage + "转换成了12V，可供电脑使用");
    }
}

/**
 * (2)
 * Target——对象
 * 提供所需的方法
 * @author Administrator
 *
 */
public abstract class AVoltageSwitch {
    public abstract void switchTo5();
    public abstract void switchTo12();
}

/**
 * (3)
 * Adapter——适配器角色
 * 提供把220V电压转换成5V和12V的方法
 * @author Administrator
 *
 */
public class VoltageAdapter extends AVoltageSwitch {
    private Voltage voltage;

    public VoltageAdapter(Voltage voltage) {
        this.voltage = voltage;
    }

    @Override
    public void switchTo5() {
        this.voltage.voltageSwitchTo5();
    }

    @Override
    public void switchTo12() {
        this.voltage.voltageSwitchTo12();
    }
}

/**
 * (4)
 * Client——请求者
 * 需要使用适配器的类
 * @author Administrator
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        VoltageAdapter va = new VoltageAdapter(new Voltage("220V"));
        va.switchTo5();
        va.switchTo12();
    }
}

//运行结果
220V转换成了5V，可供手机使用
220V转换成了12V，可供电脑使用

总结

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. JAVA JDK 1.1 提供了 Enumeration 接口，而在 1.2 中提供了 Iterator 接口，想要使用 1.2 的 JDK，则要将以前系统的 Enumeration 接口转化为 Iterator 接口，这时就需要适配器模式。
3. 在 LINUX 上运行 WINDOWS 程序。
4. JAVA 中的 jdbc。

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。

2. 由于 JAVA 至多继承一个类，所以至多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类。

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。