趣学设计模式之适配器模式

趣学设计模式之适配器模式

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/qq_56158663/article/details/145839604

一、 什么是适配器模式？

想象一下，你买了一个新的电器 💡，但是插头和家里的插座不匹配 😫，怎么办？ 这时候就需要一个插座转换器 🔌，把电器的插头转换成家里的插座可以使用的类型 💡。

适配器模式，就是用来解决接口不兼容的问题！它可以将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作 🤝。

简单来说，就是把不兼容的接口转换成兼容的接口！

• 你想使用一个类，但是它的接口和你需要的接口不一样：就像你想用一个旧的类库，但是它的接口和你的代码不兼容 😫！
• 你想让两个接口不兼容的类一起工作：就像你想让一个美国的插头和一个中国的插座一起工作 🔌！
• 你想重用一些现有的类，但是它们的接口不符合你的要求：就像你想用一个旧的算法，但是它的输入输出格式和你的代码不兼容 😫！

二、 为什么要用适配器模式？

用适配器模式，好处多多 👍：

• 提高类的复用性：可以将一些现有的类适配成新的接口，方便重用 ♻️！
• 提高系统的灵活性：可以动态地选择不同的适配器，使得系统更加灵活 🤸！
• 符合开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下，增加新的适配器，扩展功能 🆕！
• 解耦：将客户端和目标类解耦，降低系统的耦合度 🔗！

三、 适配器模式的实现方式

适配器模式主要分为三种：

• 类适配器模式：通过继承来实现适配，就像继承了插座的类 👨 👩 👧 👦！
• 对象适配器模式：通过组合来实现适配，就像用一个插座转换器 🔌！
• 接口适配器模式：通过实现一个抽象类来实现适配，就像万能插座 🗜️！

1. 类适配器模式（继承插座 👨 👩 👧 👦）

类适配器模式，通过继承来实现适配，就像继承了插座的类，拥有了插座的功能 🔌！

案例：电压适配器（经典案例 ⚡）

假设你有一个 220V 的电源 🔌，但是你需要给一个 5V 的设备充电 📱，怎么办？ 这时候就需要一个电压适配器，把 220V 的电压转换成 5V 的电压 ⚡！

代码示例：

// 目标接口：5V 电压
public interface Voltage5V {
    int output5V(); // 输出 5V 电压
}
// 需要适配的类：220V 电压
public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("我是220V电压");
        return src;
    }
}
// 适配器类：电压适配器
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V {
    @Override
    public int output5V() {
        // 获取 220V 电压
        int srcV = output220V();
        // 转换成 5V 电压
        int dstV = srcV / 44;
        return dstV;
    }
}
// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter(); // 创建适配器对象
        int voltage = adapter.output5V(); // 获取 5V 电压
        System.out.println("输出电压为：" + voltage + "V"); // 输出电压
    }
}

分析：

• Voltage5V 是目标接口，客户端需要使用 5V 电压。
• Voltage220V 是需要适配的类，它只能输出 220V 电压。
• VoltageAdapter 是适配器类，它继承了 Voltage220V 类，并实现了 Voltage5V 接口，将 220V 电压转换成 5V 电压。

输出结果：

我是220V电压
输出电压为：5V

2. 对象适配器模式（插座转换器 🔌）

对象适配器模式，通过组合来实现适配，就像用一个插座转换器，把电器的插头转换成家里的插座可以使用的类型 🔌！

案例：还是电压适配器（对象版⚡）

还是上面的电压适配器的例子，但是这次我们使用对象适配器模式来实现 🚀！

代码示例：

// 目标接口：5V 电压
public interface Voltage5V {
    int output5V(); // 输出 5V 电压
}
// 需要适配的类：220V 电压
public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("我是220V电压");
        return src;
    }
}
// 适配器类：电压适配器
public class VoltageAdapter implements Voltage5V {
    private Voltage220V voltage220V; // 组合 220V 电压对象
    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }
    @Override
    public int output5V() {
        // 获取 220V 电压
        int srcV = voltage220V.output220V();
        // 转换成 5V 电压
        int dstV = srcV / 44;
        return dstV;
    }
}
// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Voltage220V voltage220V = new Voltage220V(); // 创建 220V 电压对象
        VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter(voltage220V); // 创建适配器对象
        int voltage = adapter.output5V(); // 获取 5V 电压
        System.out.println("输出电压为：" + voltage + "V"); // 输出电压
    }
}

分析：

• Voltage5V 是目标接口，客户端需要使用 5V 电压。
• Voltage220V 是需要适配的类，它只能输出 220V 电压。
• VoltageAdapter 是适配器类，它组合了 Voltage220V 类，并实现了 Voltage5V 接口，将 220V 电压转换成 5V 电压。

输出结果：

我是220V电压
输出电压为：5V

3. 接口适配器模式（万能插座 🗜️）

接口适配器模式，通过实现一个抽象类来实现适配，就像万能插座，可以兼容各种类型的插头 🗜️！

案例：USB 接口适配器（万能接口 💻）

假设你有一个 USB 设备 💾，但是你的电脑只有 Type-C 接口 💻，怎么办？ 这时候就需要一个 USB 接口适配器，把 USB 接口转换成 Type-C 接口 💻！

代码示例：

// 目标接口：USB 接口
public interface Usb {
    void read(); // 读取数据
    void write(); // 写入数据
    void connect(); // 连接设备
    void disconnect(); // 断开连接
}
// 抽象适配器类：USB 适配器
public abstract class UsbAdapter implements Usb {
    @Override
    public void read() {
        // 默认实现，可以不实现
    }
    @Override
    public void write() {
        // 默认实现，可以不实现
    }
    @Override
    public void connect() {
        // 默认实现，可以不实现
    }
    @Override
    public void disconnect() {
        // 默认实现，可以不实现
    }
}
// 需要适配的类：Type-C 设备
public class TypeCDevice extends UsbAdapter {
    @Override
    public void read() {
        System.out.println("Type-C 设备读取数据");
    }
    @Override
    public void write() {
        System.out.println("Type-C 设备写入数据");
    }
}
// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TypeCDevice typeCDevice = new TypeCDevice(); // 创建 Type-C 设备对象
        typeCDevice.connect(); // 连接设备
        typeCDevice.read(); // 读取数据
        typeCDevice.write(); // 写入数据
        typeCDevice.disconnect(); // 断开连接
    }
}

分析：

• Usb 是目标接口，客户端需要使用 USB 接口。
• UsbAdapter 是抽象适配器类，它实现了 Usb 接口，但是提供了默认实现，子类可以选择性地实现需要的方法。
• TypeCDevice 是需要适配的类，它继承了 UsbAdapter 类，并实现了 read 和 write 方法，实现了 USB 接口的功能。

输出结果：

Type-C 设备读取数据
Type-C 设备写入数据

四、 三种适配器的对比

五、 适配器模式的优缺点

优点：

• 提高类的复用性 ♻️！
• 提高系统的灵活性 🤸！
• 符合开闭原则 🆕！
• 解耦 🔗！

缺点：

• 增加了系统的复杂度 😫！
• 可能会降低性能 🐌！

六、 适配器模式的应用场景

• 接口转换：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口 🔌！
• 数据转换：将一种格式的数据转换成另外一种格式的数据 🗂️！
• 遗留系统集成：将新的系统和旧的系统集成在一起 🤝！
• 第三方库集成：将第三方库集成到你的项目中 📚！

七、 总结

• 适配器模式就像插座转换器，让不兼容的接口也能愉快玩耍！ 🔌
• 主要分为类适配器模式、对象适配器模式和接口适配器模式三种！ 🤸
• 优点是提高类的复用性、提高系统的灵活性、符合开闭原则、解耦！ 👍
• 缺点是增加复杂度、可能降低性能！ 👎
• 适用于需要解决接口不兼容的问题的场景！ 🎯

希望这篇文章能让你彻底理解适配器模式！ 💯 祝你学习愉快！ 😄