Java設(shè)計(jì)模式--適配器模式詳解
定義
適配器模式用于解決接口間的兼容問題。
當(dāng)我們需要使用某個(gè)類提供的接口,但是這個(gè)接口與現(xiàn)在的系統(tǒng)需求不符,由于該接口是由第三方提供的,或者是已經(jīng)在生產(chǎn)上跑了很久的存量類,我們不想通過改變這個(gè)類來滿足現(xiàn)在系統(tǒng)的需求,那么這時(shí)候就可以考慮通過將目標(biāo)類封裝成一個(gè)滿足系統(tǒng)需求的新類,因此適配器(Adapter)也稱為包裝器(Wrapper)。
結(jié)構(gòu)
適配器模式包含如下角色:
- Target:目標(biāo)抽象類,客戶類期望的接口。
- Adapter:適配器類,適配器模式的核心,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)抽象類和適配者類的轉(zhuǎn)換。
- Adaptee:適配者類,與目前需求不兼容的類,即需要被包裝的類。
- Client:客戶類,調(diào)用在目標(biāo)抽象類中定義的業(yè)務(wù)方法。
適配器模式有類適配器和對象適配器兩種實(shí)現(xiàn):
1、在類適配器模式中,適配器類實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)抽象類接口并繼承了適配者類,在目標(biāo)抽象類的實(shí)現(xiàn)方法中調(diào)用所繼承的適配者類的方法。
2、在對象適配器模式中,適配器類實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)抽象類并定義了一個(gè)適配者類的對象實(shí)例,在目標(biāo)抽象類的實(shí)現(xiàn)方法中調(diào)用適配者類實(shí)例的方法。
示例
假如我們手上有一只手機(jī),它只有一個(gè)type-c接口,同時(shí)手上有一條3.5mm的耳機(jī),想聽音樂的時(shí)候就會發(fā)現(xiàn)二者不兼容,相較于更換手機(jī)或者耳機(jī),一般我們會選擇一條type-c和3.5mm的轉(zhuǎn)接線來實(shí)現(xiàn)最高性價(jià)比。
此時(shí)將3.5mm耳機(jī)比作客戶端(客戶類),它期望得到音樂信號的目標(biāo)是3.5mm接口(目標(biāo)抽象類),type-c接口則是手機(jī)提供的音樂信號傳輸接口(適配者類),與耳機(jī)接頭不兼容,而轉(zhuǎn)接線(適配器類)可以將type-c接口包裝為耳機(jī)可以插入的3.5mm接口,能夠解決手機(jī)與耳機(jī)的不兼容問題,實(shí)現(xiàn)用耳機(jī)接收手機(jī)播放的音樂信號。
1、定義目標(biāo)抽象類,即客戶類期望的接口。
public interface ThreePointFiveConn { //一個(gè)提供音樂的3.5mm接口 public void playMusic(String connector); }
2、定義適配者類,即需要被包裝的類。
public interface PlayMusicConn { public void playMusicOut(String connector); } public class TypecPlayMusicConn implements PlayMusicConn { //只允許typec接頭插入 public void playMusicOut(String phoneConnType, String musicName) { if("typec".equals(phoneConnType)){ //實(shí)現(xiàn)播放音樂功能 System.out.println("playing music with typec Player..." + musicName); }else { System.out.println("error!"); } } } public class LightningPlayMusicConn implements PlayMusicConn { //只允許Lightning接頭插入 public void playMusicOut(String phoneConnType, String musicName) { if("lightning".equals(phoneConnType)){ //實(shí)現(xiàn)播放音樂功能 System.out.println("playing music with lightning Player..." + musicName); }else { System.out.println("error!"); } } }
類適配器模式:由于適配器類是適配者類的子類,因此可以在適配器類中重寫適配者類的方法,使得適配器類更具靈活性。
3、構(gòu)建適配器類,將適配者類PlayMusicConn包裝為目標(biāo)抽象類ThreePointFiveConn的一個(gè)子類。
public class Transverter extends TypecPlayMusicConn implements ThreePointFiveConn { //調(diào)用繼承的適配者類的方法 public void playMusic(String musicName) { super.playMusicOut("typec", musicName); } }
4、客戶端類(耳機(jī))使用
public class EarPhone { public static void main(String[] args) { ThreePointFiveConn earPhone = new Transverter(); earPhone.playMusic("Hey Jude"); } }
運(yùn)行結(jié)果:
playing music with typec Player…Hey Jude
- 對象適配器模式:一個(gè)對象適配器類可以把多個(gè)不同的適配者類及其子類適配到同一個(gè)目標(biāo)抽象類,因此具有更大的兼容性。
3、構(gòu)建適配器類,將適配者類PlayMusicConn包裝為目標(biāo)抽象類ThreePointFiveConn的一個(gè)子類。
public class Transverter implements ThreePointFiveConn { //定義適配者類的對象實(shí)例 private PlayMusicConn playMusicConn; public Transverter(PlayMusicConn playMusicConn){ this.playMusicConn = playMusicConn; } public void playMusic(String musicName) { if(playMusicConn instanceof TypecPlayMusicConn) { playMusicConn.playMusicOut("typec", musicName); }else if(playMusicConn instanceof LightningPlayMusicConn) { playMusicConn.playMusicOut("lightning", musicName); }else { System.out.print("error!"); } } }
4、客戶端類(耳機(jī))使用
public class EarPhone { public static void main(String[] args) { //typec接口手機(jī)播放音樂 ThreePointFiveConn earPhone = new Transverter(new TypecPlayMusicConn()); earPhone.playMusic("Hey Jude"); //lightning接口手機(jī)播放音樂 ThreePointFiveConn earPhone1 = new Transverter(new LightningPlayMusicConn()); earPhone1.playMusic("Hey Jude"); } }
運(yùn)行結(jié)果:
playing music with typec Player…Hey Jude
playing music with lightning Player…Hey Jude
擴(kuò)展
除類適配器和對象適配器模式外,還有一種接口適配器模式。接口適配器模式是指在定義適配器時(shí),先將其定義為一個(gè)抽象類實(shí)現(xiàn)接口,接口中定義了多個(gè)抽象方法,定義該適配器的子類時(shí),子類只實(shí)現(xiàn)其中的部分抽象方法。
它適用于一個(gè)接口不想使用其所有的方法的情況。因此也稱為單接口適配器模式。
public abstract class TransverterInterface implements ThreePointFiveConn { PlayMusicConn playMusicConn = new TypecPlayMusicConn(); public void playMusic(String musicName) { playMusicConn.playMusicOut("typec", musicName); } public void anotherMethod1(){} public void anotherMethod2(){} } public class TransverterInterfaceImpl extends TransverterInterface { public void playMusic(String musicName) { super.playMusic(musicName); } }
總結(jié)
適配器模式的主要優(yōu)點(diǎn)是將目標(biāo)類和適配者類解耦,增加了類的透明性和復(fù)用性,同時(shí)系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性都非常好,更換適配器或者增加新的適配器都非常方便,符合“開閉原則”。
適配器模式適用情況包括:系統(tǒng)需要使用現(xiàn)有的類,而這些類的接口不符合系統(tǒng)的需要;想要建立一個(gè)可以重復(fù)使用的類,用于與一些彼此之間沒有太大關(guān)聯(lián)的一些類一起工作。
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