设计模式-适配器模式

适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换为客户端期望的另一个接口，使得原本不兼容的类可以协同工作。它的核心思想是通过中间层（适配器）解决接口不匹配的问题，类似于电源插头转换器。

核心思想

适配器模式通过以下方式实现接口的兼容：

1. 定义目标接口（Target）：客户端期望使用的接口。
2. 引入适配者类（Adaptee）：需要被适配的现有类（接口不兼容）。
3. 创建适配器类（Adapter）：将适配者的接口转换为目标接口。

适配器模式分为两种实现方式：

• 类适配器：通过继承适配者类实现目标接口（需要支持多继承，Java中不适用）。
• 对象适配器：通过组合（持有适配者的实例）实现目标接口（更灵活，推荐使用）。

适配器模式的结构

适配器模式包含以下角色：

• 目标接口（Target）
  • 客户端期望使用的接口。
  • 定义客户端需要的方法。
• 适配者类（Adaptee）
  • 需要被适配的现有类（接口与目标接口不兼容）。
• 适配器类（Adapter）
  • 实现目标接口，并持有适配者的实例。
  • 在目标接口方法中调用适配者的方法，完成接口转换。

实现示例

假设有一个欧洲标准的插座（220V），而客户端需要一个美国标准的插座（110V）。通过适配器模式实现电压转换。
（1）目标接口（Target）

// 客户端期望的接口：美国标准插座（110V）
public interface USPlug {
    void supplyPower110V();
}

（2）适配者类（Adaptee）

// 现有的欧洲标准插座（220V）
public class EUPlug {
    public void supplyPower220V() {
        System.out.println("提供220V电压");
    }
}

（3）适配器类（Adapter）

// 适配器：将欧洲插座转换为美国标准
public class EUToUSAdapter implements USPlug {
    private EUPlug euPlug; // 持有适配者的实例

    public EUToUSAdapter(EUPlug euPlug) {
        this.euPlug = euPlug;
    }

    @Override
    public void supplyPower110V() {
        euPlug.supplyPower220V();
        System.out.println("通过适配器将220V转换为110V");
    }
}

（4）客户端代码（Client）

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 现有的欧洲插座
        EUPlug euPlug = new EUPlug();

        // 创建适配器，将欧洲插座转换为美国标准
        USPlug usPlug = new EUToUSAdapter(euPlug);

        // 客户端使用适配后的接口
        usPlug.supplyPower110V();
    }
}

输出结果：

提供220V电压
通过适配器将220V转换为110V

适配器模式的优点

1. 接口兼容
   使原本不兼容的类可以协同工作。

2. 复用现有代码
   无需修改适配者的代码，直接通过适配器复用功能。

3. 灵活扩展
   可以适配多个不同的类，甚至结合其他模式（如工厂模式）动态选择适配器。

适配器模式的缺点

1. 增加复杂性
   引入适配器类会增加代码层级，可能使系统变得复杂。

2. 性能开销
   额外的适配器调用可能带来轻微的性能损耗（通常可忽略）。

类适配器 vs 对象适配器

类适配器（Java中不可用，需多继承）

public class Adapter extends Adaptee implements Target {
    @Override
    public void targetMethod() {
        super.adapteeMethod();
    }
}

对象适配器（推荐使用）

public class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;
    
    public Adapter(Adaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }

    @Override
    public void targetMethod() {
        adaptee.adapteeMethod();
    }
}

适配器模式的实际应用

• Java中的InputStreamReader和OutputStreamWriter
  将字节流（InputStream/OutputStream）适配为字符流（Reader/Writer）。

  Reader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream("file.txt"), "UTF-8");
  

• Spring框架中的HandlerAdapter
  在Spring MVC中，HandlerAdapter将不同类型的处理器（如Servlet、Controller）适配为统一的处理接口。

• Android中的RecyclerView.Adapter
  将数据集合适配为RecyclerView可显示的视图项。

应用场景

1. 系统升级或整合
   旧系统与新系统接口不兼容时，通过适配器过渡。

2. 第三方库适配
   使用第三方库时，接口与现有代码不匹配。

3. 统一多个类的接口
   需要将多个不同接口的类统一为同一接口供客户端使用。

总结

适配器模式是解决接口不兼容问题的利器，通过中间层（适配器）实现接口转换。它在系统升级、整合第三方库等场景中广泛应用，是提升代码复用性和灵活性的重要手段。