Java设计模式-结构型模式-适配器模式

适配器模式

  • 适配器模式
    • 应用场景
    • 案例
    • 类适配器模式
    • 对象适配器模式
    • 接口适配器模式
    • 适配器模式在源码中的使用

适配器模式

Java设计模式-结构型模式-适配器模式_第1张图片
如图:国外插座标准和国内不同,要使用国内的充电器,就需要转接插头,转接插头就是起到适配器的作用

适配器模式,是将某个类的接口转化为客户端期望的另一个接口表示,主要的目的是解决兼容性问题,让原本不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作

应用场景

  1. 集成旧系统:当引入新系统时,通常需要与现有的旧系统进行集成。适配器模式可以帮助将新系统的接口适配成旧系统所期望的接口,从而实现两个系统之间的兼容性。例如,将新的支付系统接口适配成与旧的支付系统兼容的接口。

  2. 类库适配:当使用第三方类库时,有时需要将其接口适配成符合自己项目需求的接口。适配器模式可以用来封装第三方类库的接口,使其与项目代码无缝集成。例如,将不同数据库操作类库的接口适配成统一的数据库操作接口。

  3. 跨平台兼容:在跨平台开发中,不同平台可能有不同的接口和实现方式。适配器模式可以帮助将不同平台的接口适配成统一的接口,从而提供跨平台的兼容性。例如,将移动应用在不同操作系统上的界面适配成统一的用户界面。

  4. 日志记录器:在应用中使用不同的日志记录库时,可以使用适配器模式将它们的接口适配成统一的接口,以便在应用中无缝切换不同的日志记录库。

  5. 第三方API集成:当与第三方API进行集成时,可能需要将第三方API的接口适配成符合自己应用的接口规范。适配器模式可以帮助实现与第三方API的集成,并提供统一的接口给应用程序使用。

适配器模式有三种实现方式:类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

案例

已知家用电是220V的交流电,类如下,可以提供220V的电压

public class HouseholdElectricity220V {
    /**
     * 输出220V电压
     * @return
     */
    public int output220V(){
        return 220;
    }
}

而我的手机需要使用5V的直流电,设立目标接口

public interface MobileElectricity {
    int output5V();

    int output10V();
}

我的需求是:我要给手机充电!
那么有两条路可以选择:

  1. 我去和供电站商量,开一条5V直流电的通路,我直接连上充电
  2. 我开发一个适配器,把220V电压转为手机需要的5V直流电
    很明显,只能使用方法2,开发一个适配器。
    通过上述案例,应该可以体会到什么场景下需要使用适配器模式了
  3. 原始接口复杂且稳定,且与新需求有关联。可以通过适配器模式简化开发
  4. 新的需求需要兼容老的需求
    不废话了
    下面分别使用 类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式 实现该电源适配器

类适配器模式

类适配器模式就是 通过继承 被适配者类 ,来实现适配器兼容
适配器实现如下:

public class MobileAdapter5VClass extends HouseholdElectricity220V implements MobileElectricity{
    @Override
    public int output5V() {
        super.output220V();
        /*变压操作*/
        System.out.println("开始变压220V->5V");
        System.out.println("输出5V");
        return 5;
    }

    @Override
    public int output10V() {
        super.output220V();
        /*变压操作*/
        System.out.println("开始变压220V->10V");
        System.out.println("输出10V");
        return 10;
    }
}

通过继承 被适配的 类,将被适配类和目标接口关联起来
测试代码如下:

/**
 * 类适配器模式
 */
@Test
public void adapterClassTest(){
    MobileAdapter5VClass adapter = new MobileAdapter5VClass();
    adapter.output5V();
}
输出:
输出220V电压
开始变压220V->5V
输出5V

因为依赖类的继承来实现,自然耦合性较高,违反了合成复用原则(尽量多使用组合、聚合,少使用继承)

想要降低耦合性,就要使用组合的方式,实现适配器,即:对象适配器模式

对象适配器模式

通过聚合 被适配的类 来实现 适配器
直接看代码:

public class MobileAdapter5VObject implements MobileElectricity{

    private final HouseholdElectricity220V electricity220V;

    public MobileAdapter5VObject(HouseholdElectricity220V householdElectricity220V) {
        this.electricity220V = householdElectricity220V;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        electricity220V.output220V();
        /*变压操作*/
        System.out.println("开始变压220V->5V");
        System.out.println("输出5V");
        return 5;
    }

    @Override
    public int output10V() {
        electricity220V.output220V();
        /*变压操作*/
        System.out.println("开始变压220V->10V");
        System.out.println("输出10V");
        return 10;
    }
}
/**
 * 对象适配器模式
 */
@Test
public void adapterObjectTest(){
    HouseholdElectricity220V electricity220V = new HouseholdElectricity220V();
    MobileAdapter5VObject adapter = new MobileAdapter5VObject(electricity220V);
    adapter.output5V();
}
输出:
输出220V电压
开始变压220V->5V
输出5V

看到这里,大家应该发现一个问题,我的目标接口有两个方法,output5V() 和 output10V()
而 output5V() 才是我本次需求所需要的,但是因为接口的限制,在实现适配器的时候,又不得不重写
output10V() 方法。这样的代码一点也不优雅,而且封装性不好。
有什么解决办法呢?
想一想,上一步我们把被适配 类 和 适配器类进行了解耦,那么能不能把 目标接口 和适配器也解耦呢
所以 就有了 接口适配器模式
可以使用抽象类 先继承 目标接口,并重写接口方法为空方法。适配器只和抽象类交互,只实现自己需要的方法。

接口适配器模式

接口的适配器是这样的:接口中往往有多个抽象方法,但是我们写该接口的实现类的时候,必须实现所有这些方法,这明显有时比较浪费,因为并不是所有的方法都是我们需要的,有时只需要某一些.

当不希望实现一个接口中所有的方法时,可以创建一个抽象类Adapter ,实现所有方法。而此时我们只需要继承该抽象类即可
直接看代码:

/**
*	抽象适配器类
*/
public abstract class AbsMobileAdapter implements MobileElectricity{
    @Override
    public int output5V() {
        throw new RuntimeException("请先重写");
    }

    @Override
    public int output10V() {
        throw new RuntimeException("请先重写");
    }
}

/*********************************************************************************/
/**
 * 接口适配器类
 **/
public class MobileAdapter5VInterface extends AbsMobileAdapter{
    private final HouseholdElectricity220V electricity220V;

    public MobileAdapter5VInterface(HouseholdElectricity220V electricity220V) {
        this.electricity220V = electricity220V;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        electricity220V.output220V();
        /*变压操作*/
        System.out.println("开始变压220V->5V");
        System.out.println("输出5V");
        return 5;
    }
}

适配器模式在源码中的使用

  1. JDBC驱动程序:不同的数据库提供商实现了不同的JDBC驱动接口,使用适配器模式可以将这些不同的接口适配为标准的JDBC接口,提高应用程序的可移植性。
  2. 日志框架:Java中有多个常用的日志框架,如Log4j、SLF4J等,不同的日志框架提供的API不同,使用适配器模式可以将这些不同的API适配为一个统一的接口,方便再程序中进行日志记录和管理。
  3. 第三方库或SDK:在使用第三方库或 SDK 时,可能由于它们实现的 API 不同而导致应用程序复杂,使用适配器模式可以将不同的 API 适配为统一的接口,简化应用程序的调用。

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