Adapter 適配器模式

動(dòng)機(jī)

適配器模式是類和對(duì)象之間的適配。同現(xiàn)實(shí)生活中的適配器一樣,它用于兩個(gè)物體間的接合和橋接?,F(xiàn)實(shí)生活里我們有電源適配器,相機(jī)的內(nèi)存卡適配器等。或許每個(gè)人都見(jiàn)過(guò)一些內(nèi)存卡的適配器。如果你不能將相機(jī)的內(nèi)存卡插入你的筆記本上, 你就可以用一個(gè)適配器。你將相機(jī)的內(nèi)存卡插到適配器上,然后再將適配器插到筆記本插槽上。這樣就可以了, 灰常簡(jiǎn)單。

那在軟件開發(fā)中,它是怎么樣的? 其實(shí)也差不多。你可以設(shè)想一下,手頭有一個(gè)類,然后你想獲得某種類型的對(duì)象,但是你拿到的這個(gè)對(duì)象雖然提供了一樣的特性,但是暴露出來(lái)的接口是不一樣的。當(dāng)然,你想要同時(shí)使用它們兩個(gè),所以你不要再實(shí)現(xiàn)其中的一個(gè),而且你也不想改變現(xiàn)有的類,那么為什么不弄個(gè)適配器呢?

目的

  • 將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶端期望的另一個(gè)接口
  • 適配器使得原本由于接口兼容性問(wèn)題不能一起工作的類能一起工作

實(shí)現(xiàn)

adapter uml

參與適配器模式的類和對(duì)象:

  • Target 定義 Client 使用的領(lǐng)域特定接口
  • Adapter 將 Adaptee 接口適配成 Target 接口(實(shí)現(xiàn)/泛化 Target,并在內(nèi)部調(diào)用 Adaptee)
  • Client 同遵循 Target 接口定義的對(duì)象一起工作

適用場(chǎng)景 & 例子

使用場(chǎng)景

  • 你有一個(gè)的類(Target),它調(diào)用一個(gè)接口中的定義的方法,同時(shí)你還有一個(gè)未實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的類(Adapter),不過(guò)后者實(shí)現(xiàn)了應(yīng)該通過(guò)這個(gè)接口調(diào)用到前者的操作。你可以不用改變現(xiàn)有代碼。適配器會(huì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口并且作為這兩個(gè)類的橋梁。
  • 為了使功能通用而基于通用接口編寫一個(gè)類 (Target),但是有些實(shí)現(xiàn)類(一般是現(xiàn)有代碼中的類)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Target 要使用的這個(gè)接口。
    從現(xiàn)實(shí)生活到軟件適配,適配器隨處可見(jiàn) 。

例子

  • 軟件開發(fā)之外的適配器模式
    電源適配器、讀卡器和適配器等
  • 軟件開發(fā)中的適配器模式
    用于采用第三方類庫(kù)和框架的 Wrappers - 大多數(shù)使用第三方類庫(kù)的應(yīng)用都會(huì)使用適配器作為中間層來(lái)將自身從外部類庫(kù)中解耦。如果要使用新的類庫(kù),只需要提供針對(duì)這個(gè)新類庫(kù)的適配器而不用修改應(yīng)用的現(xiàn)有代碼。

具體問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)

對(duì)象適配器 - 基于委托
對(duì)象適配器是適配器模式的經(jīng)典例子,uml圖如上。它使用組合,Adaptee 將調(diào)用委托給 Adapter(與擴(kuò)展 Adaptee 的 Adapter 不同, 這個(gè)Adapter 實(shí)現(xiàn) Target 所需接口 或 擴(kuò)展 Target 類)。這個(gè)行為給了我們幾個(gè)優(yōu)于類適配的優(yōu)點(diǎn)(不過(guò),類適配器可以應(yīng)用于允許多繼承的語(yǔ)言中)。主要優(yōu)點(diǎn)是 adapter 不單適配 adaptee , 還能適配 adaptee 的所有子類。對(duì)于 adaptee 的所有子類有個(gè)小小的限制: 不能有新方法,因?yàn)檫@邊使用的是委托。所以,對(duì)于每個(gè)新方法,也要同時(shí)修改或擴(kuò)展適配器 Adapter。對(duì)象適配器主要的缺點(diǎn)是為了將請(qǐng)求所有需要委托給 Adapter 你的寫所有的相關(guān)代碼。

類適配器 - 基于多繼承


類適配器適用于支持多繼承的語(yǔ)言(Java、C#或PHP不支持多繼承)。這樣,這種適配器就不能輕易用與 Java,C# 和 VB.NET。類適配器使用繼承而不是組合。也就是說(shuō),它不是將對(duì) adaptee 的調(diào)用委托出去,而是繼承 adaptee??偟膩?lái)說(shuō)它必須同時(shí)繼承 Target 和 Adaptee 。 這有以下優(yōu)缺點(diǎn):

  • 類適配器適配特定的 Adaptee 類。 對(duì)于它繼承的類,如果有其他子類,則這些子類不能用現(xiàn)有的 Adapter 適配。
  • 類適配器不需要對(duì)象適配中要寫的那些的代碼。
    如果 Target 是由接口而不是類來(lái)表示的,那么我們就能談?wù)?“類”適配器了,因?yàn)槲覀兡軐?shí)現(xiàn)任意多的接口。 Java、C# 或 PHP等單繼承語(yǔ)言就可以按如下用例圖實(shí)現(xiàn) “類適配器”了。


適配器 Adapter 要做到什么程度?

這個(gè)問(wèn)題有個(gè)非常簡(jiǎn)單的回答:為了適配要做多少就應(yīng)該做多少(好像挺廢話的)。如果 Target 和 Adaptee 很相似的話,Adapter 只需要將請(qǐng)求從 Target 委托到 Adaptee 就可以了。如果兩者不相似的話,Adapter 就得轉(zhuǎn)換兩者之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),然后再實(shí)現(xiàn) Target 所要求的但是 Adaptee 沒(méi)實(shí)現(xiàn)的操作。

雙向適配器

雙向適配器是那些同時(shí)實(shí)現(xiàn) Target 和 Adaptee 的接口。在新系統(tǒng)中已適配的對(duì)象可以作為 Target 管理 Target 類,也可以作為 Adaptee 來(lái)處理 Adaptee 類。基于這種思路,我們的適配器可以實(shí)現(xiàn) n 個(gè)接口,適配 n 個(gè)系統(tǒng)。雙向適配器和多向適配器很難在不支持多幾次的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。如果適配器要擴(kuò)展 Target 類的話,它就不能再擴(kuò)展其他類,如 Adaptee,所有 Adaptee 就只能是接口,然后所有的調(diào)用都要由 Adapter 委托到 Adaptee 對(duì)象。

適配器模式和策略模式

在很多場(chǎng)景下適配器模式可以替代策略模式。如果我們有幾個(gè)實(shí)現(xiàn)相同功能的模塊,為它們寫了實(shí)現(xiàn)相同接口的適配器。由于它們實(shí)現(xiàn)了相同的接口,我們能輕易地在運(yùn)行時(shí)替換適配器對(duì)象。

示例代碼:https://github.com/minorpoet/design-patterns/tree/master/Adapter

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