谈谈设计模式之适配器模式

实际生活中应该有这样的场景，我们的笔记本的工作电压是20V,而我们的家庭用电是220V,如何让20V的笔记本电脑能够在220V的电压下工作呢？答案是使用一个叫电源适配器的东西，俗称变压器。有了这个变压器，我们的电脑就能与家庭用电进行兼容使用了。
在软件开发中，有时也存在类似这种不兼容的情况，这时我们也可以引入电源适配器一样引入一个称之为适配器的角色来协调这些不兼容的结构。这是设计方案就是适配器模式。
与电源适配器相似，在适配器模式中引入了一个称之为适配器（Adapter）的包装类，而它所包装的对象称为适配者，即被适配的类。适配器的实现就是把客户类的请求转化为对适配者的相应接口的调用，也就是说：当客户类调用适配器的方法时，在适配器的内部将调用适配者类的方法，而这个过程对客户类是透明的，客户类并不直接访问适配者类。因此，适配器让那些由于接口不兼容而不能交互的类可以一起工作。
也就是说适配器模式可以将一个类的接口和另一个类的接口匹配起来，而无须修改原来的适配者接口和抽象目标类接口。
根据适配器类与适配者的关系不同，适配器模式可以分为对象适配器和类适配器两种。在对象适配器中，适配器与适配者之间是关联关系；在类适配器模式中，适配器与适配者是继承（或实现）关系。在实际开发中，对象适配器的使用频率更高，对象适配器模式的结构图如下图所示：

对象适配器模式结构图

接下来对结构图中包含的角色分别进行解析下 ：
Target（目标抽象类）:目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是一个具体类。
Adapter（适配器类）：适配器可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adapter和Target进行适配，适配器类是适配器模式中核心，在对象适配器中，它公国继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生了联系。
Adaptee(适配者类)：适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者的源码。

java I/O中使用到的适配器模式：

适配器的作用就是将一个接口适配到另一个接口，在Java的I/O类库有很多这样的需求，比如将字符串数据转变成字节数据保存到文件中，将字节数据转变成流数据等。以InputStreamReader和OutputStreamWriter类为例。InputStreamReader类在InputStream和Writer中起到了适配器的作用，将InputStream 字节流通过InputStreamReader作为适配器与Writer字符流关联在了一起。
InputStreamReader和OutputStreamWriter类分别继承了Reader和Writer接口，但是要创建它们的对象必须在构造函数中传入一个InputStream和OutputStream的实例。InputStreamReader和OutputStreamWriter的作用也就是将InputStream和OutputStream适配到Reader和Writer。InputStreamReader的类结构图如图所示：

InputStreamReader的类结构图

InputStreamReader实现了Reader接口，并且持有了InputStream的引用，这里是通过StreamDecoder类间接持有的，因为从byte到char要经过编码。
很显然适配器就是InputStreamReader类，而源角色就是InputStream代表的实例对象。目标接口就是Reader类了。OutputStreamWriter类也是类似的方式。
在I/O类库中还有很多类似的用法，如StringReader将一个String类适配到Reader接口，ByteArrayInputStream适配器将byte数组适配到InputStream流处理接口。