设计模式-适配器模式（Adapter）

一、适配器模式概述

1.1 什么是适配器模式

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它主要用于解决两个不兼容的接口之间的问题。这种模式通过结合两个独立接口的功能，使原本不能一起工作的那些类可以一起工作。

适配器模式涉及到一个单一的类，这个类负责将独立的或不兼容的接口功能整合到一起。举个例子，读卡器就是作为内存卡和笔记本之间的适配器。我们先把内存卡插入读卡器，再把读卡器插入笔记本，然后就可以通过笔记本来读取内存卡的内容了。

适配器模式也被称为Wrapper（包装器），因为它主要是将目标类用一个新类包装一下，即在客户端与目标类之间加了一层。这解决了现存的类提供的接口与我们系统的接口不兼容，而我们还不能修改现存类的问题。

1.2 简单实现适配器模式

首先，我们定义一个目标接口Target：

public interface Target {
    void request();
}
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然后，我们创建一个实现了Target接口的具体类ConcreteTarget：

public class ConcreteTarget implements Target {
    @Override
    public void request() {
        System.out.println("ConcreteTarget 的 request 方法被调用");
    }
}
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接下来，我们创建一个需要适配的接口Adaptee：

public interface Adaptee {
    void specificRequest();
}
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然后，我们创建一个实现了Adaptee接口的具体类ConcreteAdaptee：

public class ConcreteAdaptee implements Adaptee {
    @Override
    public void specificRequest() {
        System.out.println("ConcreteAdaptee 的 specificRequest 方法被调用");
    }
}
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现在，我们需要创建一个适配器类Adapter，它也实现了Target接口，并包含一个Adaptee类型的成员变量。在Adapter类的request方法中，我们将调用Adaptee的specificRequest方法：

public class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;

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

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("Adapter 的 request 方法被调用");
        adaptee.specificRequest();
    }
}
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最后，我们在客户端代码中使用适配器模式：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Adaptee adaptee = new ConcreteAdaptee();
        Target target = new Adapter(adaptee);
        target.request();
    }
}
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运行客户端代码，输出结果如下：

Adapter 的 request 方法被调用
ConcreteAdaptee 的 specificRequest 方法被调用
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1.3 使用适配器模式注意事项

在使用适配器模式时，需要注意以下几点：

• 1、适配器模式主要解决现有接口无法改变的问题。也就是说，适配器不是在详细设计阶段添加的，而是在解决正在运行的项目问题时使用的。

• 2、由于Java是单继承机制，类适配器需要继承src类，这一点算是一个缺点。因为这意味着目标类必须是接口，这就给设计带来了一定的局限性。

• 3、src类的方法在Adapter中都会暴露出来，这可能会增加使用的成本。

• 4、尽管适配器模式可以解决一些兼容性问题，但如果没有合理使用，可能会导致系统复杂性增加。因此，在使用时需要权衡利弊，尽量避免过度使用。

• 5、当适配器的任何方法被调用时，它会将参数转换为合适的格式，然后将调用定向到其封装对象中的一个或多个方法。因此，正确实现适配器模式对于保证代码的稳定运行至关重要。

二、适配器模式的用途

适配器模式主要应用于解决系统需要使用现有类，但这些类的接口不符合系统的需要，即接口不兼容的问题。以下是一些具体的应用场景：

• 1、系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要，即接口不兼容。例如，你可能需要将一个现有的类（如某个第三方库中的类）与你自己的代码一起使用，但这个现有类的接口与你所需要的接口不匹配。这时，你可以创建一个适配器类，将现有的类适配到你所需要的接口。

• 2、如果你想建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。例如，你可能需要开发一个通用的数据处理模块，该模块应该能够处理多种不同类型的数据源（如数据库、文件、网络等）。这时，你可以创建一个适配器类，将不同的数据源适配到你的数据处理模块所期望的接口。

• 3、需要一个统一的输出接口，而输入端的类型不可预知。例如，你可能需要编写一个函数，该函数接受一个对象作为参数，并调用该对象的某个方法。但是，该方法的参数类型和返回值类型可能有很多种可能性。这时，你可以创建一个适配器类，将不同的参数类型和返回值类型适配到你所需要的接口。

• 4、当需增加客户端与目标类之间的抽象层以控制对目标类的访问。这种情况下，适配器模式可以为客户端提供一个与目标类更为友好的接口。

三、实现适配器模式的方式

3.1 继承适配器模式（Inheritance Adapter）

通过继承原有的类，实现适配器功能。这种方式适用于接口不兼容的情况，但需要修改原有类的代码。

public class Adaptee {
    public void specificRequest() {
        System.out.println("Adaptee specific request");
    }
}

public class Adapter extends Adaptee {
    @Override
    public void request() {
        super.specificRequest();
    }
}
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3.2 组合适配器模式（Composition Adapter）

通过组合的方式实现适配器功能。这种方式适用于接口不兼容的情况，且不需要修改原有类的代码。

public interface Target {
    void request();
}

public class Adaptee {
    public void specificRequest() {
        System.out.println("Adaptee specific request");
    }
}

public class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;

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

    @Override
    public void request() {
        adaptee.specificRequest();
    }
}
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3.3 装饰器适配器模式（Decorator Adapter）

通过装饰器模式实现适配器功能。这种方式适用于接口不兼容的情况，且不需要修改原有类的代码。

public interface Target {
    void request();
}

public class Adaptee {
    public void specificRequest() {
        System.out.println("Adaptee specific request");
    }
}

public class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;

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

    @Override
    public void request() {
        adaptee.specificRequest();
    }
}
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3.4 代理适配器模式（Proxy Adapter）

通过代理模式实现适配器功能。这种方式适用于接口不兼容的情况，且不需要修改原有类的代码。

public interface Target {
    void request();
}

public class Adaptee {
    public void specificRequest() {
        System.out.println("Adaptee specific request");
    }
}

public class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;

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

    @Override
    public void request() {
        adaptee.specificRequest();
    }
}
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