Java中的适配器模式详解
作者:万里顾—程
1、适配器模式概述
在软件设计中可能出现:需要开发的具有某种业务功能的组件在现有的组件库中已经存在,但它们与当前系统的接口规范不兼容,如果重新开发这些组件成本又很高,这时用适配器模式能很好地解决这些问题。
适配器模式介绍
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。
适配器工作原理
1、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
2、从用户的角度看不到被适配者,是解耦的
3、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
4、用户收到反馈结果,感觉只是和目标接口交互,如图
适配器模式的优缺点
优点:
- 客户端通过适配器可以透明地调用目标接口。
- 复用了现存的类,程序员不需要修改原有代码而重用现有的适配者类。
- 将目标类和适配者类解耦,解决了目标类和适配者类接口不一致的问题。
- 在很多业务场景中符合开闭原则。
缺点:
- 适配器编写过程需要结合业务场景全面考虑,可能会增加系统的复杂性。
- 增加代码阅读难度,降低代码可读性,过多使用适配器会使系统代码变得凌乱。
2、适配器模式的结构图
适配器模式的结构
适配器模式(Adapter)包含以下主要角色。
- 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。
- 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。
- 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。
适配器模式的结构图
类适配器模式:
对象适配器模式:
3、类适配器模式的实现
类适配器模式介绍
适配器通过继承适配者类,实现目标接口,完成适配者 ----》目标接口的转换。
类适配器模式的实现
编写适配者类:
public class Voltage220V { //输出220V的电压 public int output220V(){ int src = 220; System.out.println("电压为"+src+"伏"); return src; } }
编写目标接口:当前系统业务所期待的接口
public interface IVoltage5V { public int output5V(); }
编写适配器:继承适配者类,实现目标接口
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V{ @Override public int output5V() { //调用Voltage220V里的方法得到220V int srcV = output220V(); //把220V转换成5V并输出 int dstV =srcV / 44 ; return dstV; } }
编写业务:
public class Phone { public void charging(IVoltage5V iVoltage5V){ if (iVoltage5V.output5V() == 5){ System.out.println("适配后的电压5V,可以充电"); }else { System.out.println("适配后的电压异常,不能充电"); } } }
编写测试类:
public class client { public static void main(String[] args) { System.out.println("测试类适配器模式:"); Phone phone = new Phone(); phone.charging(new VoltageAdapter()); } }
类适配器模式注意事项
1、Java是单继承机制,所以类适配器需要继承适配者类这一点算是一个缺点,因为这要求目标必须是接口,有一定局限性;
2、适配者类的方法在Adapter(适配器)中都会暴露出来,也增加了使用的成本。
3、由于其继承了适配者类,所以它可以根据需求重写适配者类的方法,使得Adapter(适配器)的灵活性增强了。
4、对象适配器模式的实现
对象适配器模式的介绍
1、基本思路和类的适配器模式相同,只是将Adapter类作修改,不是继承适配者类,而是持有适配者类的实例,以解决兼容性的问题。即:持有适配者类,实现目标接口,完成适配者->目标接口的适配
2、根据“合成复用原则”,在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系。
3、对象适配器模式是适配器模式常用的一种
对象适配器模式的实现
编写适配者类:
public class Voltage220V { //输出220V的电压 public int output220V(){ int src = 220; System.out.println("电压为"+src+"伏"); return src; } }
编写目标接口:当前系统业务所期待的接口
public interface IVoltage5V { public int output5V(); }
编写适配器:持有适配者类,实现目标接口
public class VoltageAdapter implements IVoltage5V { private Voltage220V voltage220V; //传入适配者类实例 public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V){ this.voltage220V = voltage220V; } @Override public int output5V() { int dst = 0; //调用Voltage220V里的方法得到220V if (null != voltage220V){ int srcV = voltage220V.output220V(); dst = srcV / 44; } return dst; } }
编写业务:
public class Phone { public void charging(IVoltage5V iVoltage5V){ if (iVoltage5V.output5V() == 5){ System.out.println("适配后的电压5V,可以充电"); }else { System.out.println("适配后的电压异常,不能充电"); } } }
编写测试类:
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())); } }
对象适配器模式注意事项
1、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适配者的局限性问题,也不再要求目标必须是接口。
2、使用成本更低,更灵活。
5、接口适配器的实现
接口适配器的介绍
1、一些书籍称为:适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式。
2、当不需要全部实现接口提供的方法时,这时我们可以使用一个抽象类作为中间件,即适配器,用这个抽象类实现接口,而在抽象类中所有的方法都进行置空,那么我们再创建抽象类的继承类,而且重写我们需要使用的那几个方法即可。
3、接口适配器适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。
接口适配器模式的实现
适配者作为接口:
public interface Interface4 { void m1(); void m2(); void m3(); void m4(); }
接口适配器:
public abstract class AbsAdapter implements Interface4{ @Override public void m1() { } @Override public void m2() { } @Override public void m3() { } @Override public void m4() { } }
测试类:
public class Client extends AbsAdapter{ public static void main(String[] args) { Client client = new Client(); client.m2(); } @Override public void m2() { System.out.println("使用了m2方法"); } }
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