Java设计模式之适配器模式(类结构型、对象结构型，双向适配器)

1. 适配器模式

注意：代理模式侧重访问控制功能(中介)。适配器模式侧重将适配者类转换成目标接口

生活中经常出现两个对象因接口不兼容而不能一起工作的实例，这时需要第三者进行适配转换。例如讲中文的人同讲英文的人对话时需要一个翻译，用直流电的笔记本电脑接交流电源时需要一个电源适配器

软件设计中也会出现当前系统与某个依赖组件之间接口不兼容，这时用适配器模式能很好地解决这些问题

1.1 定义、优缺点、适用场景

定义：适配器将一个类接口转换成另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。适配器模式分为类结构型模式和对象结构型模式两种，前者类之间的耦合度比后者高，所以应用相对较少些

优点：

客户端通过适配器可以透明地调用目标接口
可以直接复用现有的适配者类
将目标接口和适配者类解耦，解决了目标接口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

适用场景：

以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类，但其接口同新系统的接口不一致
使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同

1.2 模式的结构与实现(类结构型模式)

结构：

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：它是已经存在且提供功能的类，但由于接口不兼容，不能被客户端使用
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，这样客户就可以按目标接口的格式访问适配器

实现：
描述：小明是中国人，只能听懂中国人说的话。有一天来了个只会说英语的英国朋友。所以找来了个翻译，翻译将英语翻译成中文，所以小明能听懂翻译这个中国人说的话

public class AdapterTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 翻译为了和小明说话，变成了中国人
        Chinese chinese = new Translater();
        XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing();
        xiaoMing.hear(chinese);

    }
}


// 目标接口：中国人
interface Chinese {
    // 说中文
    String speakChinese();
}


class XiaoMing {
    // 小明只能听中国人讲话
    public void hear(Chinese chinese) {
        String chineseWords = chinese.speakChinese();
        System.out.println("小明听懂了中国人说的：" + chineseWords);
    }
}

// 适配者类：真实的英国人
class RealBritish {
    // 说了一句英语
    public String speakEnglish() {
        System.out.println("英国人说了句: hello");
        return "hello";
    }
}

// 适配器类：翻译---对接英国人，进行英语翻译。然后翻译为了和小明说话，变成了中国人
class Translater extends RealBritish implements Chinese {

    // 翻译说中文
    @Override
    public String speakChinese() {
        String englishWords = speakEnglish();
        // 听英国人说的英语，然后转换成中文，再说出去
        System.out.println("翻译将英国人说的：hello，转换成中文：你好");
        return "你好";
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49

运行程序，结果如下：

英国人说了句: hello
翻译将英国人说的：hello，转换成中文：你好
小明懂了中国人讲的：你好
1
2
3

1.3 对象结构型模式

修改适配器类和客户端的代码即可，如下所示：

public class AdapterTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 翻译对接英国人。翻译为了和小明说话，变成了中国人
        Chinese chinese = new Translater(new RealBritish());
        XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing();
        xiaoMing.hear(chinese);

    }
}


// 目标接口：中国人
interface Chinese {
    // 说中文
    String speakChinese();
}


class XiaoMing {
    // 小明只能听中国人讲话
    public void hear(Chinese chinese) {
        String chineseWords = chinese.speakChinese();
        System.out.println("小明听懂了中国人说的：" + chineseWords);
    }
}

// 适配者类：真实的英国人
class RealBritish {
    // 说了一句英语
    public String speakEnglish() {
        System.out.println("英国人说了句: hello");
        return "hello";
    }
}

// 适配器类：翻译---翻译为了和小明说话，变成了中国人
class Translater implements Chinese {
    private RealBritish realBritish;

    // 对接英国人，进行英语翻译
    public Translater(RealBritish realBritish) {
        this.realBritish = realBritish;
    }

    // 翻译说中文
    @Override
    public String speakChinese() {
        String englishWords = this.realBritish.speakEnglish();
        // 听英国人说的英语，然后转换成中文，再说出去
        System.out.println("翻译将英国人说的：hello，转换成中文：你好");
        return "你好";
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55

运行程序，结构如下：

英国人说了句: hello
翻译将英国人说的：hello，转换成中文：你好
小明听懂了中国人说的：你好
1
2
3

1.4 双向适配器模式

双向适配器类要么把适配者接口转换成目标接口，要么把目标接口转换成适配者接口。不能同时对适配者接口和目标接口相互转换

public class AdapterTest {

    public static void main(String[] args) {

        British british = new Translater(new RealChinese());
        Tom tom = new Tom();
        tom.hear(british);
        System.out.println("====昨天的一个翻译将中文翻译成英文。今天的另一个翻译将英文翻译成中文======");
        Chinese chinese = new Translater(new RealBritish());
        XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing();
        xiaoMing.hear(chinese);

    }
}

// 英文翻译成中文的目标对象
interface Chinese {
    String speakChinese();
}

// 中文翻译成英文的适配者类
class RealChinese implements Chinese {
    @Override
    public String speakChinese() {
        System.out.println("中国人说了句: 你好");
        return "你好";
    }
}


class XiaoMing {
    public void hear(Chinese chinese) {
        String chineseWords = chinese.speakChinese();
        System.out.println("小明听懂了中国人说的：" + chineseWords);
    }
}


// 中文翻译成英文的目标对象
interface British {
    String speakEnglish();
}

// 英文翻译成中文的适配者类
class RealBritish implements British {
    @Override
    public String speakEnglish() {
        System.out.println("英国人说了句: hello");
        return "hello";
    }
}


class Tom {
    public void hear(British british) {
        String englishWords = british.speakEnglish();
        System.out.println("Tom听懂了英国人说的：" + englishWords);
    }
}

// 要么将中文翻译成英文；要么将英文翻译成中文。不能同时翻译中文和英文
class Translater implements Chinese, British {
    private RealChinese realChinese;
    private RealBritish realBritish;

    public Translater(RealChinese realChinese) {
        this.realChinese = realChinese;
    }

    public Translater(RealBritish realBritish) {
        this.realBritish = realBritish;
    }

    @Override
    public String speakEnglish() {
        String chineseWords = this.realChinese.speakChinese();
        System.out.println("翻译将中国人说的：你好，转换成中文：hello");
        return "hello";
    }

    @Override
    public String speakChinese() {
        String englishWords = this.realBritish.speakEnglish();
        System.out.println("翻译将英国人说的：hello，转换成中文：你好");
        return "你好";
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87