18. 适配器模式

定义

适配器模式(Adapter Pattern):讲一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,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。

通俗理解

现在很多手机都有快充的功能,可以随时随地实现“充电五分钟,通话两小时”的效果,这在四五年前都是一个不可以想象的事情。但是,要实现这个效果可不容易,需要达到三个标准才能实现快充。第一:手机支持快充,快充不是电压、电流上去了就是快充了,而要手机cpu等相关的配合;第二:手机的充电口必须是type-c接口,type-c是新的usb接口,可以传输更高的电流;第三:充电器必须是快充的充电器,充电器至少2A才能快充,如果只是500mA就不需要想了。

很多新的手机都是都能满足这三个条件。当我们很开心地把手机买回来之后,发现以前的充电线用不了了。以前的线是micro-usb的,但是新手机的接口是type-c的,两个接口完全不一样,怎么怼都怼不进去,难道以前上百条的充电线都要扔掉?

聪明的你一定想到了,从X宝上买一个转换口,micro-usb转type-c的,有了这个转换口就能够用以前的micro-usb的线给手机充电了。


适配器模式就是这个转换器,把原来的micro-usb转换成type-c,然后提供给新的手机使用。我们要写的代码,就是写这个转换头的代码。当然,很多例子都会用充电器来做比喻,所以适配器模式也叫变压器模式,同时也是包装模式(Wrapper Pattern)

示例

业务按这个转换头做示例。

渣渣程序

micro-usb接口和实现

public interface IMicroUsb {
    void slowFilling();
}
public class MicroUsbImpl implements IMicroUsb {
    public void slowFilling() {
        System.out.println("这个是micro-usb的接口,可以慢充");
    }
}

type-c接口和实现

public interface ITypeC {
    void quickFilling();
}
public class TypeCImpl implements ITypeC {
    public void quickFilling() {
        System.out.println("这是type-c的接口,可以快充");
    }
}

主程序

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ITypeC typeC = new TypeCImpl();
        typeC.quickFilling();//这是type-c的接口,可以快充
        IMicroUsb microUsb = new MicroUsbImpl();
        microUsb.slowFilling();//这个是micro-usb的接口,可以慢充
    }
}

现在主程序里面,快充的接口只能充快充的电,慢充的接口只能充面慢充的电,我们需要的是在typeC方法当中,去充慢充的电(好绕)。

程序上表示为,我们还是调用typeC.quickFilling();,但是输出的结果是:这个是micro-usb的接口,可以慢充

千万不要这么做


public class TypeCImpl implements ITypeC {
    IMicroUsb microUsb = new MicroUsbImpl();
    public void quickFilling() {
        microUsb.slowFilling();
        //System.out.println("这是type-c的接口,可以快充");
    }
}

这是不允许的,原因有

  1. 完全改变了quickFilling()的语义,相当于把慢充的micro-usb的头切掉,换成type-c的一样,往后只能给type-c充电,而micro-usb的设备就别想了;
  2. microUsb作为一个强耦合变量,类和类的耦合性太高,如果MicroUsbImpl坏了,丢弃不用,那么TypeCImpl也用不了;
  3. 主程序没有选择的余地,只能选择经过micro-usb改造的type-c;
  4. 违反开闭原则,写多了程序,就会发现,改以前的代码,基本上是按下葫芦浮起瓢,改了一个bug就会变成了很多个bug,当然如果有良好的测试用例,还是得大胆重构。

优化

类适配器

类图

image

程序

其他程序不变,写一个适配器。

适配器

public class MicroUsbToTypeC extends MicroUsbImpl implements ITypeC{
    public void quickFilling() {
        super.slowFilling();
    }
}

主程序

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ITypeC typeC = new MicroUsbToTypeC();
        typeC.quickFilling();//这个是micro-usb的接口,可以慢充
    }
}

对象适配器

类图

image

程序

其他程序不变,写一个适配器。

对象适配器

public class MicroUsbToTypeC implements ITypeC{
    private IMicroUsb microUsb;
    public MicroUsbToTypeC(IMicroUsb microUsb) {
        this.microUsb = microUsb;
    }
    public IMicroUsb getMicroUsb() {
        return microUsb;
    }
    @Override
    public void quickFilling() {
        microUsb.slowFilling();
    }
}

主程序

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ITypeC typeC = new MicroUsbToTypeC(new MicroUsbImpl());
        typeC.quickFilling();
    }
}

通过上面的两种方式,就可以实现原程序一个都不改的情况下,添加新的功能(其实就是加新类,只不过这个类好听一点)

两种适配器的比较[1]

优先使用对象组合,而不是继承

条件 类适配器 对象适配器
是否适配不同的继承类 不可以(源类的子类不行) 可以(多态)
修改原类功能 可以(多态,很危险) 不可以
结构性质 静态 动态
耦合度
是否违反单一职责原则 违反(满足两个接口) 不违反

优点

  1. 目标类和适配器类解耦,不需要修改原来的结构;
  2. 增加类的透明性,高层的程序只需要调用就可以了,不需要知道他们是怎么适配过去的;
  3. 提高类的复用度,本来的那个类不会因为加入新类而用不来;
  4. 灵活性好,不用适配了,扔掉就行;
  5. 类适配器:子类可以修改源类的方法;
  6. 对象适配器:多个适配者适配到同一个目标;可以适配适配者的子类

缺点

  1. 类适配器:只能适配一个适配类;适配类不能为final;目标类必须是接口;
  2. 对象适配器:源类的方法麻烦

应用场景

  1. IAdaptee不能修改了,只能这么玩
  2. 走投无路时候,一开始设计系统的时候不要考虑这个,不然就是作死,这个是给后面补救使用的。

程序

e18_adapter_pattern|给我点star

https://www.jianshu.com/p/1ea66bc26b02


  1. 来着书籍《设计模式 从入门到精通》/杨帆,王钧玉、孙更新编著.——北京:电子工业出版社,2010.8 ↩

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