设计模式——适配器模式(附代码示例)

一. 适配器模式

1. 概念

适配器模式(Adapter Rattern)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)。类比，U盘插个转换头可用与手机type-c接口相连接；或者是使用多功能转换插头，实现三孔插头与两孔插座相连。

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。

3. 分类

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。

二. 类适配器模式

1. 概念

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

缺点：Java是单继承机制，所以类适配器需要继承src类；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。

优点：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。

2. 类图

以充电器转换电压为例

3. 代码示例

Voltage220V类，表示被适配类，输出220v电压

//被适配类
public class Voltage220V {//输出220V的电压public int output220V(){int src = 220;System.out.println("电压="+src+"伏");return src;}
}

IVoltage5V接口，表示适配接口，抽象输出5v的方法

//适配接口
public interface IVoltage5V {public int output5V();
}

VoltageAdapter类，表示适配器类，继承被适配类，又实现适配接口，实现220v->5v转换

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V{@Overridepublic int output5V() {int srcV = output220V();//获取220vint dstV = srcV / 44;//转成5vreturn dstV;}
}

Phone类，实现充电方法

public class Phone {//充电public void charging(IVoltage5V iVoltage5V){if(iVoltage5V.output5V()==5){System.out.println("电压为5v，可以充电");}else if(iVoltage5V.output5V()>5){System.out.println("电压大于5v，无法充电");}}
}

Client类，客户端

public class Client {public static void main(String[] args) {Phone phone = new Phone();phone.charging(new VoltageAdapter());}
}

输出结果

三. 对象适配器模式

1. 概念

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. 类图

仍以充电器转换电压为例，只需改变适配器类和客户端，其他不变

3.代码示例

Voltage220V类，表示被适配类，输出220v电压

//被适配类
public class Voltage220V {//输出220V的电压public int output220V(){int src = 220;System.out.println("电压="+src+"伏");return src;}
}

IVoltage5V接口，表示适配接口，抽象输出5v的方法

//适配接口
public interface IVoltage5V {public int output5V();
}

VoltageAdapter类，表示适配器类，实现适配接口，通过聚合关系持有Voltage220V类而不再是继承，实现220v->5v转换

public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {private Voltage220V voltage220V;//根据构造器，传入一个Voltage220V，聚合关系public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {this.voltage220V = voltage220V;}@Overridepublic int output5V() {int dstV = 0;if (null != voltage220V) {int srcV = voltage220V.output220V();//获取220vdstV = srcV / 44;//转成5v}return dstV;}
}

Phone类，实现充电方法

public class Phone {//充电public void charging(IVoltage5V iVoltage5V){if(iVoltage5V.output5V()==5){System.out.println("电压为5v，可以充电");}else if(iVoltage5V.output5V()>5){System.out.println("电压大于5v，无法充电");}}
}

Client类，客户端

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()));}
}

输出结果

四. 接口适配器模式

1. 概念

又称适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式。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. 类图

3.代码示例

接口Interface4，表示提供4个方法

public interface Interface4 {public void m1();public void m2();public void m3();public void m4();
}

AbsAdapter抽象类，实现接口，并使接口每个方法默认空实现

public abstract class AbsAdapter implements Interface4{//默认实现@Overridepublic void m1() {}@Overridepublic void m2() {}@Overridepublic void m3() {}@Overridepublic void m4() {}
}

Client类，通过匿名内部类的方式，有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求

public class Client {public static void main(String[] args) {AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {@Overridepublic void m1() {System.out.println("只想使用m1的方法，只需覆盖m1的方法");}};absAdapter.m1();}
}

输出结果

五. 总结

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。