设计模式：结构型—适配器模式

Published: at 10:10:17

定义

适配器模式（Adapter Design Pattern）将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。

适配器模式分为类结构型模式和对象结构型模式两种，其中，类适配器一般使用继承关系来实现，对象适配器使用组合关系来实现。

实现原理

对于适配器模式，我们可以用生活中常见的一个使用场景来解释，就是 USB 转接头充当适配器，把两种不兼容的接口，通过转接头变得可以一起工作。

适配器模式（Adapter）包含以下主要角色：

  1. 目标（Target）接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
  2. 适配者（Adaptee）类：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
  3. 适配器（Adapter）类：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。

下面是两种不同的适配器代码实现方式，其中，ITarget表示要转化成的目标接口定义。Adaptee是一组不兼容 ITarget 接口定义的接口，Adapter 将Adaptee 转化成一组符合 ITarget 接口定义的接口。

类适配器模式

类适配器一般使用继承关系来实现，下面是类适配器模式的代码实现

// 类适配器: 基于继承
// 目标接口
public interface ITarget {
  void f1();
  void f2();
  void fc();
}
// 不兼容ITarget 的接口
public class Adaptee {
  public void fa() { //... }
  public void fb() { //... }
  public void fc() { //... }
}

// 适配器
public class Adapter extends Adaptee implements ITarget {
  public void f1() {
    super.fa();
  }

  public void f2() {
    //...重新实现f2()...
  }

  // 这里fc()不需要实现，直接继承自Adaptee，这是跟对象适配器最大的不同点
}

对象适配器

对象适配器使用组合关系来实现，下面是对象适配器的代码实现

// 对象适配器：基于组合
public interface ITarget {
  void f1();
  void f2();
  void fc();
}

public class Adaptee {
  public void fa() { //... }
  public void fb() { //... }
  public void fc() { //... }
}

public class Adapter implements ITarget {
  private Adaptee adaptee;

  public Adapter(Adaptee adaptee) {
    this.adaptee = adaptee;
  }

  public void f1() {
    adaptee.fa(); //委托给Adaptee
  }

  public void f2() {
    //...重新实现f2()...
  }

  public void fc() {
    adaptee.fc();
  }
}

选择哪一种

针对这两种实现方式，在实际的开发中，到底该如何选择使用哪一种呢？

判断的标准主要有两个，一个是 Adaptee 接口的个数，另一个是 Adaptee 和 ITarget 的契合程度。

应用场景

  1. 适配器模式可以看作一种“补偿模式”，用来封装有缺陷的接口设计。
    • 对外部系统提供的接口进行二次封装，抽象出更好的接口设计。
  2. 统一多个类的接口设计
    • 某个功能的实现依赖多个外部系统（或者说类），通过适配器模式，将它们的接口适配为统一的接口定义。
  3. 替换依赖的外部系统
    • 当我们把项目中依赖的一个外部系统替换为另一个外部系统的时候，利用适配器模式，可以减少对代码的改动。
  4. 兼容老版本接口
  5. 适配不同格式的数据
    1. Java 中的 Arrays.asList() 也可以看作一种数据适配器，将数组类型的数据转化为集合容器类型。

代理、桥接、装饰器、适配器 4 种设计模式的区别

这 4 种模式是比较常用的结构型设计模式。它们的代码结构非常相似。

笼统来说，它们都可以称为 Wrapper 模式，也就是通过 Wrapper 类二次封装原始类。

尽管代码结构相似，但这 4 种设计模式的用意完全不同，也就是说要解决的问题、应用场景不同，这也是它们的主要区别。

这里简单说一下它们之间的区别。

**代理模式：**代理模式在不改变原始类接口的条件下，为原始类定义一个代理类，主要目的是控制访问，而非加强功能，这是它跟装饰器模式最大的不同。

**桥接模式：**桥接模式的目的是将接口部分和实现部分分离，从而让它们可以较为容易、也相对独立地加以改变。

**装饰器模式：**装饰者模式在不改变原始类接口的情况下，对原始类功能进行增强，并且支持多个装饰器的嵌套使用。

**适配器模式：**适配器模式是一种事后的补救策略。适配器提供跟原始类不同的接口，而代理模式、装饰器模式提供的都是跟原始类相同的接口。