02.07 适配器模式
设计模式——适配器模式
需求
你想使用一个已经存在的类，但是它的接口不符合你的要求，怎么办？这样的问题在生活中很普遍：现在大部分笔记本电脑使用USB接口，而现在大部分键盘使用PS2接口，可以使用PS2/USB接口转换器把它们接起来。编程也可以采用这种转换器的思想。
定义
适配器模式（Adapter Pattern）：将一个类的接口，转换成客户期望的另一个类的接口。适配器让原本接口不兼容的类可以合作无间。别名包装（Wrapper）模式。
适配器模式的实现方法可以概括为：单独设计一个适配器（Adapter）类，包装（Wrapper）需要适配的源（Adaptee），继承/实现需要适配的目标（Target），重写（override）/实现（implements）目标的方法，从而实现接口的转换。
适配器模式由3部分组成：（1）适配器（Adapter）类，实现接口转换；（2）适配源（Adaptee），通常包括接口（IAdaptee，interface或者abstract class）和相应子类（Adpatee）；（3）适配目标（Target），通常包括接口（ITarget，interface或者abstract class）与相应子类（Target）。
适配器模式有对象适配器和类适配器两种形式的实现结构。二者不同之处在于：对象适配器实现需要适配目标（Target）的接口（interface或者abstract class），而类适配器直接继承需要适配目标的类。
对象适配器常常容纳一个它包装（Wrapper）的类的实例，在需要实现的目标接口方法里调用被包装对象的物理实体，来实现适配（接口的转换）。
类适配器：这种适配器模式下，适配器包装适配源，直接继承它需要适配的目标类（常常会导致万恶的多重继承），重写目标相应方法实现接口转换。
像上面类适配器原理图中，类适配器（Adapter）继承/实现需要适配的源（Adaptee）和目标（Target），内包装（Wapper）了源和目标的对象实例，重写源和目标的方法来实现双方的匹配转换。
类适配器采用“多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合，所以一般不推荐使用。对象适配器采用“对象组合”的方式，更符合松耦合精神。
还有种缺省适配器模式：缺省适配器模式是一种特殊的适配器模式，但这个适配器是由一个抽象类实现的，并且在抽象类中要实现目标接口中所规定的所有方法，但很多方法的实现都是“平庸”的实现，也就是说，这些方法都是空方法。而具体的子类都要继承此抽象类。
对象适配器案例
家里有台USB接口的笔记本电脑和一个PS2接口的键盘，加个PS2/USB的转换器后，电脑就可以使用外接键盘了。
class Program
{
static voidMain(string[] args)
{
// 客户程序：为了给某USB接口的笔记本电脑配一个PS2接口的键盘，中间加了个接口转换适配器
Keyboard keyboard = new Keyboard();
PS2toUSBAdapter adapter = new PS2toUSBAdapter(keyboard);
adapter.WorkWithUSB();
NoteBook notebook = new NoteBook();
notebook.WorkWithUSB();
}
}
// 目标类：USB接口
public interface IUSBPort { void WorkWithUSB();}
public class NoteBook : IUSBPort
{
public void WorkWithUSB() { Console.WriteLine("这台笔记本电脑使用USB接口..."); }
}
// 适配源类：PS2接口
public interface IPS2Port { void WorkWithPS2();}
public class Keyboard : IPS2Port
{
public virtual void WorkWithPS2() { Console.WriteLine("这个键盘使用PS2接口！"); }
}
// 适配器类：Wrapper适配源（Adaptee）；继承/实现适配目标（Target）。
public class PS2toUSBAdapter : IUSBPort
{
public PS2toUSBAdapter(IPS2Port ps2Port)
{
this._PS2Port = ps2Port;
}
private IPS2Port _PS2Port;
public void WorkWithUSB() // 调用适配源实例，实现适配目标的方法
{
this._PS2Port.WorkWithPS2();
Console.WriteLine("经过这个适配器的转换，可以连接USB设备了！");
}
}
类适配器案例
仍然是上面的故事，但是代码改写了：
class Program
{
static voidMain(string[] args)
{
// 客户程序：为了给某USB接口的笔记本电脑配一个PS2接口的键盘，中间加了个接口转换适配器
Keyboard keyboard = new Keyboard();
NoteBook notebook = new NoteBook();
PS2toUSBAdapter adapter = new PS2toUSBAdapter(keyboard);
adapter.WorkWithUSB();
}
}
// 目标类：USB接口
public interface IUSBPort { void WorkWithUSB();}
public class NoteBook : IUSBPort
{
public virtual void WorkWithUSB() { Console.WriteLine("这台笔记本电脑使用USB接口..."); }
}
// 适配源类：PS2接口
public interface IPS2Port { void WorkWithPS2();}
public class Keyboard : IPS2Port
{
public void WorkWithPS2() { Console.WriteLine("这个键盘使用PS2接口！"); }
}
// 适配器类：继承/实现适配源（Adaptee）和目标（Target）。
public class PS2toUSBAdapter : NoteBook
{
public PS2toUSBAdapter(IPS2Port ps2Port)
{
this._PS2Port = ps2Port;
}
private IPS2Port _PS2Port;
public override void WorkWithUSB() // 重写适配目标的方法
{
base.WorkWithUSB();
Console.WriteLine("实现PS2/USB接口的转换...");
this._PS2Port.WorkWithPS2();
}
}
优缺点
优点：使用设配器模式，可以将一个系统的接口和本来不相容的另一个系统联系起来，从而使得这两个类能够在一起工作，强调对接口的转换。
缺点：对于对象适配器来说，重新定义适配的类的行为比较困难。而类适配器则不能适配一个类以及它的子类；
适用场景
（1）适配器模式主要应用于“希望复用一些现存的类，但是接口又与复用环境要求不一致的情况”。
（2）其实适配器模式有点无奈之举，在前期设计的时候，我们就不应该考虑适配器模式，而应该考虑通过重构统一接口。
（3）在遗留代码复用、类库迁移等方面非常有用。
适配器模式与装饰者模式
它们都可以用来包装对象，本质区别在于：（1）适配器模式将一个接口转换成另外一个接口。（2）装饰者模式不改变接口，只加入职责。
补充
如果适配目标不让继承，怎么办？