源码分析之委派模式与适配器模式

Posted 2021-04-05 学无止路

1.1适配器模式

结构型：从程序的结构上实现松耦合，从而扩大整体的类结构，用来解决更多更大的问题。

适配器模式(Adapter Pattern) 将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)。

适配器模式属于结构型模式。

主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式。如图所示:

适配器模式的角色划分

Target目标抽象类 ：定义客户所需的接口，可以是抽象类或者接口，也可以是具体类（5V电压）。

Adapter适配器 ：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，在对象适配器中，它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生联系（ 充电器  --》转换适配作用）。

Adaptee 适配者类：被适配的角色 。(220V电压）

原理分析

1) 适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口.让原本接口不兼容的类可以兼容。

2) 从用户的角度看不到被适配者，是解耦的。

3) 用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法。

4) 用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互。

Java代码如下：

package com.txw.adapter.classadapter;   /    @Author:AdAir  / //被适配的类  墙上的插槽 @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class Voltage220V {      //输出220V的电压      public int output220V() {          int src = 220;          System.out.println("电压=" + src +  "伏");          return src;      } }

package com.txw.adapter.classadapter;   /     @Author:AdAir  / //适配接口   手机端插槽接口 @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public interface IVoltage5V {      public int output5V(); }

package com.txw.adapter.classadapter;   /    @Author:AdAir  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class Phone {      //充电      public void getPower(IVoltage5V iVoltage5V) {          if(iVoltage5V.output5V() == 5) {             System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");          } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {             System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");          }      } }

 

package com.txw.adapter.classadapter;   /    @Author:AdAir  / //适配器类 @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class VoltageAdapter extends  Voltage220V implements IVoltage5V {      //  处理请求，让 200V的电降至 5V      @Override      public int output5V() {          // TODO Auto-generated method stub          //获取到220V电压          int srcV = output220V();          int dstV = srcV / 44; //转成 5v          return dstV;      } }

 

package com.txw.adapter.classadapter;   /    @Author:AdAir  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class Client {      public static void main(String[] args) {          System.out.println(" === 类适配器模式  ====");          Phone phone = new Phone();          phone.getPower(new VoltageAdapter());      } } /  总结： 合成复用（组合优于继承原则）       类适配器 违背了合成复用原则，在系统中尽量的使用关联关系来替代继承关系。  /

1.2 对象适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，不是继承src类，而是持有src类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 src类，实现 dst 类接口，完成src->dst的适配。

 根据“合成复用原则”，在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系。

 对象适配器模式是适配器模式常用的一种。

Java代码如下：

package com.txw.adapter.objectadapter;   /  @Author:Adair  / //适配接口 @SuppressWarnings("all")     // 注解警告信息 public interface IVoltage5V {      public int output5V(); }

 

package com.txw.adapter.objectadapter;   /  @Author:Adair  / //被适配的类 @SuppressWarnings("all")     // 注解警告信息 public class Voltage220V {      //输出220V的电压  不变      public int output220V() {          int src = 220;          System.out.println("电压=" + src +  "伏");          return src;      } }

package com.txw.adapter.objectadapter;   /  @Author:Adair  / //适配器类  实现目标接口 @SuppressWarnings("all")     // 注解警告信息 public class VoltageAdapter  implements IVoltage5V {      // 关联-聚合关系      private Voltage220V   voltage220V;      public VoltageAdapter(Voltage220V   voltage220V){          this.voltage220V = voltage220V;      }      @Override      public int output5V() {          int dstV = 0;          if (null != voltage220V){             //获取220V 电压             int src =  voltage220V.output220V();             System.out.println("使用对象适配器，进行适配。。");             dstV = src/44;             System.out.println("适配完成，输出的电压为--->" + dstV);          }          return dstV;      } }

 

package com.txw.adapter.objectadapter;   /  @Author:Adair  / @SuppressWarnings("all")     // 注解警告信息 public class Phone {      //充电      public void getPower(IVoltage5V iVoltage5V) {          if(iVoltage5V.output5V() == 5) {             System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");          } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {             System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");          }      } }

客户端测试代码如下：

package com.txw.adapter.objectadapter;   /  @Author:Adair  / @SuppressWarnings("all")     // 注解警告信息 public class Client {      public static void main(String[] args) {          System.out.println(" === 对象适配器模式  ====");          Phone phone = new Phone();          // 继承变 聚合          phone.getPower(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));      } } /      对象适配器：       1.一个对象适配器 可以把多个不同的适配器适配到同一个目标。       2.对象适配器复合，合成复用原则。       3.可以适配一个适配者的子类，由于适配器与适配者是关联关系，       根据“里氏替换原则”，适配者的子类也可以通过该适配器进行适配。       应用场景如下：       两个原本不相干的类/方法/接口，通过适配器来建立联系或者适配器来兼容这两个类。       旧系统的版本更迭   --》适配器做部分升级，       创建一些重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太多关联的一些类，引入适配器来一起进行工作。  /

应用场景的java代码如下：

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link UserInfo}    @Author:Adair  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class UserInfo {      private String username;      private String password;      private String mid;      private String info;      public String getUsername() {          return username;      }      public void setUsername(String username) {          this.username = username;      }      public String getPassword() {          return password;      }      public void setPassword(String password) {          this.password = password;      }      public String getMid() {          return mid;      }      public void setMid(String mid) {          this.mid = mid;      }      public String getInfo() {          return info;      }      public void setInfo(String info) {          this.info = info;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link SingleService}    @Author:Adair  / //    单一的注册登录方式（被适配类Adaptee） @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class SingleService {      /        注册方法        @param username        @param password        @return       /      public ResultMsg regist(String username, String password) {          return new ResultMsg(200, "注册成功",  new UserInfo());      }      /        登录的方法        @param username        @param password        @return       /      public ResultMsg login(String username, String password) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link SuppotPortForThirdAdapter}    @Author:Adair   支持最简单的登录方式    还兼容第三方的登录方式  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class SuppotPortForThirdAdapter  extends SingleService implements ISuppotPortForThird {      /               @param id        @return ResultMsg       /      @Override      public ResultMsg loginForQQ(String id) {          return processLogin(id, LoginForQQAdapter.class);      }      /               @param id        @return ResultMsg       /      @Override      public ResultMsg loginForWechat(String id) {          return processLogin(id, LoginForWechatAdapter.class);      }      /               @param token        @return ResultMsg       /      @Override      public ResultMsg loginForToken(String token) {          return processLogin(token, LoginForTokenAdapter.class);      }      /               @param telphone        @param code        @return ResultMsg       /      @Override      public ResultMsg loginForTelphone(String telphone, String code) {          return processLogin(telphone, LoginForTelAdapter.class);      }      /               @param username        @param passport        @return ResultMsg       /      @Override      public ResultMsg loginForRegist(String username, String passport) {          super.regist(username, null);          return super.login(username, null);      }     //  兼容登录方式      private ResultMsg processLogin(String key, Class<? extends  LoginAdapter> clazz) {          try {             LoginAdapter adapter =  clazz.newInstance();              //判断是否是支持的登录方式,登录需要对应的适配器执行登录方法                 if (adapter.support(adapter))  {                     System.out.println("传入参数是: key"+"; 调用  "+adapter+" 的login方法");                     return adapter.login(key,  adapter);                 } else {                 return null;             }          } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();          }          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link ResultMsg}    @Author:Adair    Title: ResultMsg    Description: 统一返回格式  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class ResultMsg {      private int code;      private String msg;      private Object data;      public ResultMsg(int code, String msg, Object data) {          this.code = code;          this.msg = msg;          this.data = data;      }      public int getCode() {          return code;      }      public void setCode(int code) {          this.code = code;      }      public String getMsg() {          return msg;      }      public void setMsg(String msg) {          this.msg = msg;      }      public Object getData() {          return data;      }      public void setData(Object data) {          this.data = data;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginForWechatAdapter}    @Author:Adair    微信登录  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class LoginForWechatAdapter  implements LoginAdapter{      @Override      public boolean support(Object adapter) {          return adapter instanceof LoginForWechatAdapter;      }      @Override      public ResultMsg login(String id, Object adapter) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginForTokenAdapter}    @Author:Adair     token自动登录  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class LoginForTokenAdapter  implements LoginAdapter{      @Override      public boolean support(Object adapter) {          return adapter instanceof LoginForTokenAdapter;      }      @Override      public ResultMsg login(String id, Object adapter) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginForTelAdapter}    @Author:Adair   手机登录  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class LoginForTelAdapter  implements LoginAdapter {      @Override      public boolean support(Object adapter) {          return  adapter instanceof  LoginForTelAdapter;      }      @Override      public ResultMsg login(String id, Object adapter) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginForSinaAdapter}    @Author:Adair   新浪微博登录  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class LoginForSinaAdapter  implements LoginAdapter {      @Override      public boolean support(Object adapter) {          return adapter instanceof LoginForSinaAdapter;      }      @Override      public ResultMsg login(String id, Object adapter) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginForQQAdapter}    @Author:Adair     QQ登录  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class LoginForQQAdapter implements  LoginAdapter{      @Override      public boolean support(Object adapter) {          return adapter instanceof LoginForQQAdapter;      }      @Override      public ResultMsg login(String id, Object adapter) {          return null;      } }

 

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link LoginAdapter}    @Author:Adair   登录适配器接口  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public interface LoginAdapter {      // 是否支持的登录方式      boolean support(Object adapter);      // 登录      ResultMsg login(String id, Object adapter);      // 适配器执行登录方法 }

 

package com.txw.adapter.user;   /    @Author:Adair    Title: IPassportForThird    Description: 第三方登录兼容接口  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public interface ISuppotPortForThird {      /        QQ 登录        @param id        @return       /      ResultMsg loginForQQ(String id);      /        微信登录        @param id        @return       /      ResultMsg loginForWechat(String id);      /        记住登录状态后自动登录        @param token        @return       /      ResultMsg loginForToken(String token);      /        手机号登录        @param telphone        @param code        @return       /      ResultMsg loginForTelphone(String telphone, String code);      /        注册后自动登录        @param username        @param passport        @return       /      ResultMsg loginForRegist(String username, String passport); }

 

客户端测试的代码如下：

package com.txw.adapter.user;   /    TODO {@link Client}      @Author:Adair  / @SuppressWarnings("all")       // 注解警告信息 public class Client {      public static void main(String[] args) {          // 第三方兼容接口          ISuppotPortForThird passportForThird = new  SuppotPortForThirdAdapter();          //原来的接口 可用          passportForThird.loginForRegist("admin", "admin");          //新增适配的接口 同样可用          passportForThird.loginForQQ("mars");      } }

应用场景流程图如下：

适配器应用 如图所示：

适配器应用

分析SpringMVC步骤如下：

点两下Shift键，并输入DispatcherServlet如图所示：

查找 doDispatch方法，如图所示：

doDispatch()  --> 分发请求,请求需要找到对应匹配的适配器来处理。

 不同的映射处理器(HandlerMapper)映射出来的handler对象是不一样。

 不同类型的handler通过不同的方法来对请求进行处理(HandlerMathod)

 不同的handler使用不同的适配器（适配器调用handler）

 HandlerAdapter作用：拿到对应的handler去执行对应的目标方法

 HandlerMapping （Spring5 URL controller 方法名称） 

 getHandlerAdapter（）遍历所有的HandlerAdapter，通过suppots判断找到匹配的适配器。

//  判断有没有需要执行的拦截器

if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {                                      return;

              }

   //   适配器去执行Handler

// Actually invoke the handler.

mv = ha.handle(processedRequest, response,mappedHandler.getHandler());

总结：1. DispatcherServlte会根据handlerMapping传过来的controller（Hnadler）与已经注册好了的HandlerAdapter一一匹配，看哪一种HandlerAdapter是支持

该Handler类型的，如果找到了其中一种HandlerAdapter是支持传过来

的Handler类型，那么该HandlerAdapter会调用自己的handle方法，

handle方法运用java的反射机制执行Handler的具体方法来获得ModelAndView,

 2. HandlerAdapter有几个子类，每个子类都是适配某一种类型的控制器(Handler)，

   有了HandlerAdapter，你只需要调用handle方法，屏蔽了不一致的细节，否则在DispatcherServlet里面要if else if else了。

1.3 委派模式

在常用的23种设计模式中其实面没有委派模式（delegate）的影子，但是在Spring中委派模式确实用的比较多的一种模式。归属于行为型模式。

在spring中的体现：Spring MVC框架中的DispatcherServlet其实就用到了委派模式。

委派模式的作用：基本作用就是负责任务的调用和分配任务，跟代理模式很像，可以看做是一种特殊情况下的静态代理的全权代理，但是代理模式注重过程，而委派模式注重结果。

委派模式：基本作用就是负责任务的调用和分配任务，跟代理模式很像，

          可以看做是一种特殊情况下的静态代理的全权代理，

          但是代理模式注重过程，而委派模式注重结果。

 委派模式的角色扮演：

抽象任务角色  --》分发的任务

委派者角色     --》 接收任务  分发任务给具体任务角色，自己本身不做事

具体任务角色  --》 普通员工 （做事的真实角色）如图所示：

委派的应用：

   SpringMVC：DispatcherServlet

   BeanDefinition --> Bean注册

  DefaultBeanDefinitionDocumentReader

Java代码如下：

package com.txw.delegate.v1;   /**  *  @Project: spring  *  @description: 执行的接口  *  @ModificationHistory who    when  What  **/ //抽象任务角色 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public interface IExcuter {      void excute(String command); }

 

package com.txw.delegate.v1;   import java.util.HashMap; import java.util.Map; /**  *  TODO {@link Leader}  *  @Author:Adair  */ //leader 委派者   接收任务，任务分发的作用 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class Leader implements  IExcuter {      private Map<String,IExcuter> targets = new HashMap<String,IExcuter>();      public Leader() {          targets.put("加密",new ExcuterA());          targets.put("登录",new ExcuterB());      }      @Override      public void excute(String command) {          targets.get(command).excute(command);      } }

 

package com.txw.delegate.v1;   /**  *  TODO {@link ExcuterA}  *  @Author:Adair  */ //员工A执行某项命令 //具体任务角色 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class ExcuterA implements  IExcuter{      @Override      public void excute(String command) {          System.out.println("员工A 开始做"+command+"的工作");      } }

 

package com.txw.delegate.v1;   /**  *  TODO {@link ExcuterB}  *  @Author:Adair  */ //员工B执行某项命令 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class ExcuterB implements  IExcuter{      @Override      public void excute(String command) {          System.out.println("员工B 开始做"+command+"的工作");      } }

客户端测试代码如下：

package com.txw.delegate.v1;   /**  *  TODO {@link Boss}  *  @Author:Adair  */ // boss   模拟客户执行任务 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class Boss {      public static void main(String[] args) {          //直接找委托者          Leader leader  = new Leader();          //看上去好像是我们的项目经理在干活          //但实际干活的人是普通员工          //这就是典型，干活是我的，功劳是你的          leader.excute("登录");          leader.excute("加密");      } }

第二版本的代码如下：

依赖jar包的代码如下：

<dependency>             <!--导入spring-context的依赖jar包-->              <groupId>javax.servlet</groupId>              <artifactId>servlet-api</artifactId>              <version>2.3</version>          </dependency>

 

package com.txw.delegate.v2;   /**  *  TODO {@link RequestAction}  *  @Author:Adair  */ // controller层 @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class RequestAction {      public void getHandleById(String mid){      } }

模拟DispatcherServlet的代码如下：

package com.txw.delegate.v2;   import  javax.servlet.http.HttpServletRequest; import  javax.servlet.http.HttpServletResponse; import  java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /**  *  TODO {@link DispatcherServletClone}  *  @Author:Adair  */ // 模拟DispatcherServlet // selvelt的任务分发者,主要完成url的映射和调用(Url --> Method -->  Handler) @SuppressWarnings("all")        // 注解警告信息 public class DispatcherServletClone {      //这里也可以用map 对象来保存Hanlder对象      private List<Handler> handlerMapping = new  ArrayList<Handler>();      public DispatcherServletClone() {          //简单实现一个controller的映射          try {             Class clazz  = RequestAction.class;             handlerMapping.add(new Handler()                      .setController(clazz.newInstance())                      .setMethod(clazz.getMethod("getHandleById",new  Class[]{String.class}))                      .setUrl("/web/getHandleById.json")             );          } catch (Exception e) {              e.printStackTrace();          }      }      private void   doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){          doDispatch(request,response);      }      /**       * 请求的分发工作       * @param request       * @param response       */      private void doDispatch(HttpServletRequest request,  HttpServletResponse response) {          //1.获取用户请求的url          String url = request.getRequestURI();          Handler handler =null;            ////2、根据url 去handlerMapping找到对应的handler          for(Handler h :handlerMapping){             if(url.equals(h.getUrl())){                 handler = h;                 break;             }          }          //3.将具体的任务分发给Method（通过反射去调用其对应的方法）          Object obj = null;          try {             obj =   handler.getMethod().invoke(handler.getController(),request.getParameter("mid"));          } catch (IllegalAccessException e) {             e.printStackTrace();          } catch (InvocationTargetException e) {             e.printStackTrace();          }          //4、获取到Method执行的结果，通过Response返回出去          // response.getWriter().write();      }      /**       * 具体的hanlder对象       */      class Handler{          //controller对象          private Object controller;          //controller对象映射的方法          private  String url;          //url对应的方法          private Method method;          public Object getController() {             return controller;          }          public Handler setController(Object controller) {             this.controller = controller;             return this;          }          public String getUrl() {             return url;          }          public Handler setUrl(String url) {             this.url = url;             return  this;          }          public Method getMethod() {              return method;          }          public Handler setMethod(Method method) {             this.method = method;             return this;          }      } }

1.4 思一思

 Controller层`配置的url`如何跟`具体的方法`映射的，`参数`又是如何`绑定`的？

思路：Java NIO的核心类库多路复用器Selector就是基于epoll的多路复用技术实现的

 

考虑：项目Leader角色？实际任务角色？分发过程？抽象角色？

PS：NIO2.0提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现。类似于Unix网络编程中的事件驱动I/O - AIO。它不需要通过多路复用器-Selector对注册的通道进行轮询即可实现异步读写，从而简化了NIO的编程模型。