【结构型模式】适配者模式

文章目录

    • 优秀借鉴
    • 1、简介
    • 2、结构
    • 3、实现方式
      • 3.1、案例引入
      • 3.2、类适配器
      • 3.3、对象适配器
      • 3.4、接口适配器
    • 4、区别对比
    • 5、适配者模式优缺点
    • 6、应用场景

优秀借鉴

  1. 黑马程序员Java设计模式详解-适配器模式概述
  2. 适配器设计模式(封装器模式)
  3. 一文彻底弄懂适配器模式(Adapter Pattern)
  4. 《深入设计模式》–亚历山大·什韦茨

1、简介

适配器模式是一种常用的结构型设计模式,核心思想是将现有的接口转换为客户端所期望的接口。它允许通过将一个接口转换为另一个接口,将不兼容的类或对象组合在一起。这种模式通常用于集成现有系统或库中不兼容的组件。

在软件开发中,我们经常会遇到由不同的团队或不同的供应商编写的代码、服务或库,这些组件可能使用不同的协议、数据格式或接口定义,因此无法直接集成在一起。为了解决这个问题,我们可以使用适配器模式来创建一个适配器,它可以将这些不兼容的组件转换为一个统一的接口,从而实现它们之间的互操作性。

2、结构

当我们使用适配器模式时,通常会涉及到以下三个角色:

  1. 目标接口(Target):该角色是所需的客户端接口,也就是客户端希望使用的接口。在适配器模式中,我们需要设计一个新的目标接口来满足客户端的需求。

  2. 适配器(Adapter):该角色是适配器模式的核心,其作用是将不兼容的接口转换为目标接口。适配器可以通过继承或组合等方式实现。

  3. 源接口(Adaptee):该角色是需要被适配的现有接口,它与目标接口不兼容,无法直接使用。在适配器模式中,我们需要将源接口适配成目标接口,以便客户端能够使用。

3、实现方式

3.1、案例引入

不知道有没有尊贵的Mac用户在想要外接显示屏时,却苦于电脑只有 type-c 口而没有视频口,这个时候就需要一个 type-c 转 HDMI 的转接器了,毕竟我们总不能把电脑拆开自己加上一个 HDMI 接口对吧,要是不小心把电脑搞坏了还得花大成本去维修。

【结构型模式】适配者模式_第1张图片

对于上述场景中其实就用到了一个适配器模式,对应到适配器中的三个角色分别如下:

  1. 目标接口:对应的是 HDMI 线所需要的 HDMI 接口,也就是我们希望使用的接口;
  2. 适配器:对应的是转接器,作用就是将不兼容的 type-c 接口转换成目标接口 HDMI 接口
  3. 源接口:对应的是 type-c 接口,就是电脑现有的接口,与我们希望的目标接口 HDMI 接口不兼容,无法直接使用。

3.2、类适配器

类适配器通过继承来适配两个不兼容的接口。

【结构型模式】适配者模式_第2张图片

下面是使用类适配器将Type-C接口转换为HDMI接口的代码实现:

// Type-C 接口
public interface TypeC {
    void sendDisplay(String content);
}

// HDMI 接口
public interface HDMI {
    void display(String content);
}

// Type-C 到 HDMI 适配器
public class TypeCToHDMIAdapter extends MacBook implements TypeC, HDMI {
    @Override
    public void sendDisplay(String content) {
        System.out.println("Type-C 转 HDMI 适配器:" + content);
        super.sendDisplay(content);
    }

    @Override
    public void display(String content) {
        System.out.println("Type-C 转 HDMI 适配器:" + content);
        super.display(content);
    }
}

// 笔记本电脑类
public class MacBook {
    public void sendDisplay(String content) {
        System.out.println("笔记本电脑发送显示信号:" + content);
    }

    public void display(String content) {
        System.out.println("在笔记本电脑屏幕上显示:" + content);
    }
}

3.3、对象适配器

对象适配器通过组合另一个类来适配两个不兼容的接口。

【结构型模式】适配者模式_第3张图片

下面是使用对象适配器将 Type-C 接口转换为 HDMI 接口的代码实现:

// Type-C 接口
public interface TypeC {
    void sendDisplay(String content);
}

// HDMI 接口
public interface HDMI {
    void display(String content);
}

// Type-C 到 HDMI 适配器
public class TypeCToHDMIAdapter implements TypeC {
    private final HDMI hdmi;

    public TypeCToHDMIAdapter(HDMI hdmi) {
        this.hdmi = hdmi;
    }

    @Override
    public void sendDisplay(String content) {
        System.out.println("Type-C 转 HDMI 适配器:" + content);
        hdmi.display(content);
    }
}

// HDMI 接口实现类
public class HDMIImpl implements HDMI {
    @Override
    public void display(String content) {
        System.out.println("在 HDMI 屏幕上显示:" + content);
    }
}

3.4、接口适配器

接口适配器通过一个抽象类来适配多个不兼容的接口。在 Java 中,可以使用抽象类和默认方法来实现适配器。

【结构型模式】适配者模式_第4张图片

下面是使用接口适配器将 Type-C 接口转换为 HDMI 接口的代码实现:

// Type-C 接口
public interface TypeC {
    void sendDisplay(String content);
}

// HDMI 接口
public interface HDMI {
    void display(String content);
}

// 抽象适配器类
public abstract class TypeCToHDMIAdapter implements TypeC, HDMI {
    @Override
    public void sendDisplay(String content) {
        System.out.println("Type-C 转 HDMI 适配器:" + content);
    }

    @Override
    public void display(String content) {
        System.out.println("Type-C 转 HDMI 适配器:" + content);
    }
}

// 笔记本电脑类
public class Laptop extends TypeCToHDMIAdapter {
    @Override
    public void sendDisplay(String content) {
        System.out.println("笔记本电脑发送显示信号:" + content);
        super.sendDisplay(content);
    }

    @Override
    public void display(String content) {
        System.out.println("在笔记本电脑屏幕上显示:" + content);
        super.display(content);
    }
}

4、区别对比

类适配器、对象适配器、接口适配器都是适配器模式的实现方式,它们的目的是将一个类或接口转换成另一个类或接口,以满足不同的业务需求。它们之间的联系和区别如下:

  1. 类适配器:类适配器通过继承待适配类和实现目标接口的方式,来实现对待适配类的适配。具体来说,在适配器中包含了待适配类的实例,并实现了目标接口的方法,以便客户端调用。这种方式可以在不改变已有代码的情况下进行适配,但只能适配单个待适配类。
  2. 对象适配器:对象适配器通过组合待适配类的实例和实现目标接口的适配器类的方式,来实现对待适配类的适配。具体来说,在适配器中包含了待适配类的实例,并通过实现目标接口的方式,将待适配类的方法委托给适配器来实现。这种方式可以适配多个待适配类,而且更加灵活,因为可以在运行时动态设置待适配类的实例。
  3. 接口适配器:接口适配器通过定义一个抽象适配器类,实现目标接口的所有方法,并将它们设置成空方法。待适配类只需要实现需要的方法即可,避免了实现不必要的方法,也使得适配器更加灵活。
特点 类适配器 对象适配器 接口适配器
实现方式 继承 组合 抽象类
适配范围 单个类 多个类 多个方法
灵活性 中等
对待适配类的影响

5、适配者模式优缺点

适配器模式是一种常用的设计模式,它可以将一个类或接口转换成另一个类或接口,以满足不同的业务需求。适配器模式有以下优缺点:

优点

  1. 提高代码复用性:适配器模式可以重用已有的代码,减少代码量;
  2. 提高系统的灵活性:适配器模式可以使得系统更加灵活,易于扩展和维护;
  3. 降低耦合度:适配器模式可以将不同的模块之间解耦,使得各个模块之间的依赖关系更加简单明了;
  4. 可以适配多个类或接口:不同的适配器实现方式可以适配多个类或接口,提高代码的可复用性。

缺点

  1. 增加代码复杂性:适配器模式需要增加新的适配器类或方法,会增加代码的复杂性;
  2. 可能会造成性能损失:适配器模式可能会引入额外的开销,例如对象适配器需要组合待适配类的实例对象;
  3. 不易理解:适配器模式可能会使代码结构变得复杂,不易于阅读和理解。
优点 缺点
提高代码复用性 增加代码复杂性
提高系统的灵活性 可能会造成性能损失
降低耦合度 不易理解
可以适配多个类或接口

6、应用场景

适配器模式是一种常用的设计模式,主要应用于以下场景:

  1. 处理旧接口与新接口的兼容性问题:当系统中的某个组件需要调用另一个组件的接口时,如果这两个组件的接口不兼容,可以使用适配器模式将旧接口转换成新接口;
  2. 重用已有的代码:适配器模式可以重用现有的代码,减少代码量,提高代码的可复用性;
  3. 构建抽象接口:适配器模式可以将多个类或接口适配成一个抽象接口,使得客户端只需要针对抽象接口编程,而不需要关注具体的实现细节;
  4. 隐藏不必要的接口:适配器模式可以隐藏一些不必要的接口,避免客户端直接访问实现类的方法,提高代码的安全和稳定性;
  5. 适配不同的数据格式:适配器模式可以适配不同的数据格式,例如将 XML 数据转换成 JSON 格式。

你可能感兴趣的:(设计模式,java,开发语言,设计模式)