适配器模式

定义

适配器，其实很好理解，生活中也随处可见，比如电源适配器、usb 适配器等等，那么适配器模式，也被称为Wrapper 模式。

Wrapper 有“包装器”的意思，适配器模式的定义是：将一个接口转换成客户希望的另一个接口，使接口不兼容的那些类可以一起工作，解决的痛点便是因接口不兼容导致的类不能正常工作的问题。

如上图所示，A、B 代表已经塑模成型的物体 A 和 B，如果想将这两种物体安装在一起，因为两者的接口是不兼容的，不可能直接安装在一起，这个时候该怎么办？这里，我们可以引入物体 C，物体 C 既要适配 A 的接口，又要适配 B 的接口，经过 C 的无缝“衔接”，便将 A、B 完美结合在了一起。

这里的物体 C 就是我们要说的适配器角色，起到了一定的角色转换的作用。再举个例子，如果想让直流 12v 的笔记本电脑工作在交流 220v 的电源下，就必须要一个电源适配器，该适配器的作用就是将 220v 的 AC 交流转为 12v 的 DC 直流，这就是适配器该干的工作，弥补两者之间的空白——承上启下。

什么时候使用适配器模式，从上面的案例我们也可以看出一点端倪：

• 现有的类或接口不能满足需求，且一般无法直接修改现有类或接口。比方该类为三方提供，就无法修改，亦或者像A、B 这种已经塑模成型的物件，可能已大规模在使用中，所以不允许修改。
• 想要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，这些源类不一定有一致的接口。

组成角色

适配器模式，根据适配器类与适配者类的关系不同，适配器模式可分为对象适配器和类适配器两种，在对象适配器模式中，适配器与适配者之间是关联关系；在类适配器模式中，适配器与适配者之间是继承（或实现）关系。

适配器模式的通用类图如下：

适配器模式包含的角色如下：

• 目标角色（Target）：该角色定义把其它类转换为何种接口，也就是我们的期望接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。以上文中笔记本电脑为例，即指让笔记本正常工作的直流 12v 电源；
• 适配器角色（Adapter）：适配器可以调用另一个接口，作为一个转换器，对 Adaptee 和 Target 进行适配，适配器类是适配器模式的核心，通常都是一个具体的类。以上文中笔记本电脑为例，即指电源适配器；
• 源角色（被适配 Adaptee ）：你想把谁转换成目标角色，这个“谁”就是源角色，它是已经存在的、运行良好的类或对象，经过适配器角色的包装，它会成为一个崭新、靓丽的角色。以上文中笔记本电脑为例，即指 220v 的 AC 电源；
• 请求者（Client）：该角色负责使用 Target 定义的方法进行具体处理，以上文中笔记本电脑为例，即指使用 12v 电源驱动的笔记本电脑。

总的一句话，Adapter 就是一个在 Client 中使用 Target 定义的接口来使用 Adaptee 角色（调用 Adaptee 中的方法）的存在。

类适配器（使用继承）

如上图为使用类适配器实现的适配器模式，具体代码如下：

首先是 Target 接口，也就是我们要适配的目标接口：

public interface Target {

    public abstract void targetMethod1();

    public abstract void targetMethod2();
}

接下来是要被适配的“接口”，即 Adaptee：

public class Adaptee {

    public void methodA() {
        System.out.println("Adaptee methodA invoked.");
    }

    public void methodB() {
        System.out.println("Adaptee methodB invoked.");
    }

}

然后是我们的适配器，关键代码如下：

public class Adapter extends Adaptee implements Target{

    @Override
    public void targetMethod1() {
        System.out.println("Adapter targetMethod1 inkoked.");
        methodA();
    }

    @Override
    public void targetMethod2() {
        System.out.println("Adapter targetMethod2 inkoked.");
        methodB();
    }
}

最后是我们的 Client，在这里就是 Main 类：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // 通过Adapter继承Adaptee实现了Adaptee角色的调用
        Target target = new Adapter();
        target.targetMethod1();
        target.targetMethod2();

    }
}

执行结果如下：

Adapter targetMethod1 inkoked.
Adaptee methodA invoked.
Adapter targetMethod2 inkoked.
Adaptee methodB invoked.

这里，Client 使用者并不知道 Adaper 适配器是如何工作的，就好比笔记本电脑只需要在 12v 电压下正常工作即可，具体适配器如何适配实现电压转换，笔记本电脑无需关心。

对象适配器（使用委托）

如上图为使用对象适配器实现的适配器模式，具体代码如下：
首先是我们要适配的目标类，这里不是接口了注意：

public abstract class Target {

    public abstract void targetMethod1();

    public abstract void targetMethod2();

}

因为 java 的类不支持多继承，但是在单继承模式下我们可以使用委托来实现方法的调用，修改后的 Adapter 适配器代码如下：

public class Adapter extends Target{

    private Adaptee adaptee;

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

    @Override
    public void targetMethod1() {
        System.out.println("Adapter targetMethod1 inkoked.");
        adaptee.methodA();
    }

    @Override
    public void targetMethod2() {
        System.out.println("Adapter targetMethod2 inkoked.");
        adaptee.methodB();
    }
}

Client 调用的时候没有变化，还是如下：

public static void main(String[] args) {

    // 通过Adapter使用委托，实现了Adaptee角色的调用
    Target target = new Adapter();
    target.targetMethod1();
    target.targetMethod2();

}

输出结果：

Adapter targetMethod1 inkoked.
Adaptee methodA invoked.
Adapter targetMethod2 inkoked.
Adaptee methodB invoked.

优缺点

主要优点：

• 将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类，无须修改原有结构；
• 增加了类的透明性和复用性，将具体的业务实现过程封装在适配者类中，对于客户端类而言是透明的，而且提高了适配者的复用性，同一个适配者类可以在多个不同的系统中复用；
• 可以将两个互不相干的类关联在一起；
• 增强系统灵活性。

主要缺点：

• 类适配器对于 Java、C# 等不支持多重类继承的语言，一次最多只能适配一个适配者类，不能同时适配多个适配者。

应用场景

类适配器与对象适配器的使用场景一致，主要应用于如下场景：

• 系统需要使用一些现有的类，而这些类的接口（如方法名）不符合系统的需要，甚至没有这些类的源代码，这时创建一个适配器就能间接去改造这个类中的方法；
• 想创建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。

总结

适配器模式，本身属于一种结构型模式，用于在两个对象或者系统之间建立适配链接，使得前后系统衔接更加平滑，适配器模式的实现主要有继承方式的类适配器，和委托方式的对象适配器。