08-适配器模式

设计模式设计模式

发布时间 : 2024-11-12 22:55

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一、概述

1. 基本介绍

适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)
适配器模式属于结构型模式
主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

2. 工作原理

适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口.让原本接口不兼容的类可以兼容
从用户的角度看不到被适配者，是解耦的
用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法
用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互，如图

适配器模式

二、类适配器模式

1. 类适配器模式介绍

基本介绍：Adapter 类，通过继承 src 类，实现 dst 类接口，完成 src -> dst 的适配。

2. 类适配器模式应用实例

2.1 应用实例说明

以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，dst (即目标)是 5V 直流电

2.2 思路分析(类图)

类适配器模式应用实例

2.3 代码实现

// 被适配的类
public class Voltage220V {

    /**
     * 输出220V电压
     * @return
     */
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("输出电压 " + src + " V");
        return src;
    }
}

// 适配接口
public interface IVoltage5V {

    // 输出5V电压
    int output5V();
}


// 适配器类
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V{
    @Override
    public int output5V() {
        // 父类方法输出的结果
        int srcV = output220V();
        int out = srcV / 44; // 对父类输出结果进行适配
        // 将适配后的接口返回
        return out;
    }
}

// 使用适配器
public class Phone {

    // 充电方法
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        int data = iVoltage5V.output5V();
        if (data == 5) {
            System.out.println("电压为5V，可以充电");
        } else {
            System.out.println("电压不符合使用标准");
        }
    }
}

// 测试类
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
        Phone phone = new Phone();
        phone.charging(new VoltageAdapter());
    }
}

运行结果：

 === 类适配器模式 ====
输出电压 220 V
电压为5V，可以充电

2.4 类适配器模式注意事项和细节

Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承 src 类这一点算是一个缺点, 因为这要求 dst 必须是接口，有一定局限性;
src 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本.
由于其继承了 src 类，所以它可以根据需求重写 src 类的方法，使得 Adapter 的灵活性增强了。

三、对象适配器模式

1. 对象适配器模式介绍

基本思路和类的适配器模式相同，只是将 Adapter 类作修改，不是继承 src 类，而是持有 src 类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配
根据“合成复用原则 ”，在系统中尽量使用关联关系（聚合）来替代继承关系。
对象适配器模式是适配器模式常用的一种

2. 对象适配器模式应用实例

2.1 应用实例说明

以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，dst (即目标)是 5V 直流电

2.2 思路分析(类图)

对象适配器模式应用实例

2.3 代码实现

// 适配接口
public interface IVoltage5V {

    // 输出5V电压
    int output5V();
}


// 被适配的类
public class Voltage220V {

    /**
     * 输出220V电压
     * @return
     */
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("输出电压 " + src + " V");
        return src;
    }
}


// 适配器类
public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {

    private Voltage220V voltage220V;

    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        if (voltage220V == null) return 0;
        // 被适配类方法调用
        int srcV = voltage220V.output220V();
        int out = srcV / 44; // 对被适配输出结果进行适配
        // 将适配后的结果返回
        return out;
    }
}


// 使用适配器
public class Phone {

    // 充电方法
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        int data = iVoltage5V.output5V();
        if (data == 5) {
            System.out.println("电压为5V，可以充电");
        } else {
            System.out.println("电压不符合使用标准");
        }
    }
}


// 测试类
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" === 对象适配器模式 ====");
        Phone phone = new Phone();
        phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
    }
}

运行结果：

 === 对象适配器模式 ====
输出电压 220 V
电压为5V，可以充电

2.4 对象适配器模式注意事项和细节

对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。

根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决了类适配器必须继承 src 的局限性问题，也不再要求dst 必须是接口。
使用成本更低，更灵活。

四、接口适配器模式

1. 接口适配器模式介绍

接口适配器模式也叫缺省适配器模式
核心思路：当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求。
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

2. 接口适配器模式应用实例

2.1 思路分析(类图)

接口适配器模式应用实例

2.2 代码实现

public interface MyInterface {
    void m1();
    void m2();
    void m3();
    void m4();
}


// 在AbsAdapter 我们将 MyInterface 的方法进行默认实现
public class AbsAdapter implements MyInterface {
    @Override
    public void m1() {

    }

    @Override
    public void m2() {

    }

    @Override
    public void m3() {

    }

    @Override
    public void m4() {

    }
}


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" === 接口适配器模式 ====");
        AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
            @Override
            public void m1() {
                System.out.println("使用了m1方法");
            }
        };

        absAdapter.m1();
    }
}

运行结果：

 === 接口适配器模式 ====
使用了m1方法

五、适配器模式在 SpringMVC 框架应用的源码剖析

SpringMvc 中的 HandlerAdapter, 就使用了适配器模式

SpringMVC 处理请求的流程

使用 HandlerAdapter 的原因分析：

在 DispatcherServlet 中，有一个 doDispatch 方法，其中便使用到了 HandlerAdapter 适配器

org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch

DispatcherServlet#doDispatch

通过 request 可以获得一个 Handler，再根据这个 Handler 获得不同的 HandlerAdapter 进行处理

getHandlerAdapter

HandlerAdapter 本质上是一个适配器接口，具体的适配器实现类有多种，其中有我们较为熟悉的 HttpRequestHandlerAdapter 和 RequestMappingHandlerAdapter

HandlerAdapter

HandlerAdapter 的实现子类是的每一种 Controller 有一种对应的适配器实现类，每种 Controller 有不同的实现方式.

拿到 HandlerAdapter 适配器之后，便会调用其中的 handle 方法，此方法便是具体的适配器实现类需要实现的方法.

handle 方法

可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的。如果需要直接调用 Controller 方法，需要调用的时候就得不断使用if-else来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展 Controller，就得修改原来的代码，这样违背了 OCP 原则.

六、注意事项和细节

三种命名方式，是根据 src 是以怎样的形式给到 Adapter（在 Adapter 里的形式）来命名的。
三种适配器模式：
- 类适配器：以类给到，在 Adapter 里，就是将 src 当做类，继承
- 对象适配器：以对象给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个对象，持有
- 接口适配器：以接口给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个接口，实现
Adapter 模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作。

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