适配器模式的三种形式

适配器模式,顾名思义,就是把原本不兼容的接口,通过适配,使之兼容。

举个生活中简单的例子,以前的手机内存卡可以取出来,但是想和电脑之间传输音乐、视频等资料不能直接传输,需要通过USB读卡器,然后插入USB接口就可以传输了,这个USB读卡器就相当于适配器。

你经常使用的手机或电脑充电器,也属于适配器,它将220V的交流电转换为手机可用的直流电。下面,以手机充电器为例讲解适配器模式。

适配器模式一般分为三类:类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式(缺省适配器模式)

一、类适配器模式

一般手机充电器输出的直流电压为5V,我们把交流电220V称为源,希望得到的直流电5V称为目标,而充电器即为适配器。

//源,交流电
public class AC {
    public int outputAC(){
        return 220;
    }
}
//目标接口,直流电
public interface IDC {
    public int outputDC();
}
//适配器
public class ClsAdapter extends AC implements IDC{

    @Override
    public int outputDC() {
        return outputAC()/44;  //直流电为交流电的电压值除以44
    }

    public static void main(String[] args) {
        ClsAdapter adapter = new ClsAdapter();
        System.out.println("交流电电压:" + adapter.outputAC());
        System.out.println("直流电电压:" + adapter.outputDC());
    }
}

/** 
输出结果为:
交流电电压:220
直流电电压:5
*/

可以看到,类适配器是通过继承源类,实现目标接口的方式实现适配的。但是,由于Java单继承的机制,这就要求目标必须是接口,有一定的局限性。

二、对象适配器模式

对象适配器,不是继承源类,而是依据关联关系,持有源类的对象,这也隐藏了源类的方法。在这里,适配器和源类的关系不是继承关系,而是组合关系。

public class ObjAdapter implements IDC {
    //持有源类的对象
    private AC ac;

    public ObjAdapter(AC ac){
        this.ac = ac;
    }

    public int outputAC(){
        return ac.outputAC();
    }

    @Override
    public int outputDC() {
        return ac.outputAC()/44;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ObjAdapter adapter = new ObjAdapter(new AC());
        System.out.println("交流电电压:" + adapter.outputAC());
        System.out.println("直流电电压:" + adapter.outputDC());
    }
}
//输出结果同上

三、接口适配器模式

设想,我现在的目标接口有多个方法,可以输出5V,12V,20V的电压。按照正常逻辑,设计一个适配器去实现这个接口,很显然需要实现所有的方法。但是,实际使用中,其实只需要使用其中一个方法就可以了,比如我mac电脑直流电压20V,只需要实现20V的方法就可以了。

因此,设计一个中间类去把目标接口的所有方法空实现,然后适配器类再去继承这个中间类,选择性重写我所需要的方法,岂不是更好。代码如下,

//目标接口,有多个方法
public interface IDCOutput {
    public int output5V();
    public int output12V();
    public int output20V();
}
//中间类,空实现所有方法,这是一个抽象类
public abstract class DefaultAdapter implements IDCOutput {
    @Override
    public int output5V() {
        return 0;
    }

    @Override
    public int output12V() {
        return 0;
    }

    @Override
    public int output20V() {
        return 0;
    }
}
//我的mac电源适配器只需要实现20V的方法即可
public class MacAdatper extends DefaultAdapter {

    private AC ac;

    public MacAdatper(AC ac){
        this.ac = ac;
    }

    @Override
    public int output20V() {
        return ac.outputAC()/11;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MacAdatper adatper = new MacAdatper(new AC());
        System.out.println("mac电脑电压:" + adatper.output20V());
    }
}
//输出结果:
//mac电脑电压:20

至于为什么中间类使用抽象类,相信你看过我介绍的软件六大设计原则,就明白了。它需要符合里氏替换原则(尽量基于抽象类和接口的继承)。

不太明白接口适配模式的童鞋,建议看一下JDK里边提供的一个键盘监听适配器KeyAdapter,它就是一个抽象类,去空实现了KeyListener接口的所有方法。你就会感受到这种模式的奥妙。

总结:

  1. 类适配器模式,继承源类,实现目标接口。
  2. 对象适配器模式,持有源类的对象,把继承关系改变为组合关系。
  3. 接口适配器模式,借助中间抽象类空实现目标接口所有方法,适配器选择性重写。

三种模式,各有优缺点,可根据实际情况选择使用。

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