设计模式之美-结构型-适配器模式

Posted 2021-04-25 斌哥Java工作学习笔记

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适配器模式的原理与实现

适配器模式（Adapter Design Pattern）。这个模式就是用来做适配的，它将不兼容的接口转换为可兼容的接口，让原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。

适配器模式有两种实现方式：类适配器和对象适配器。

类适配器使用继承关系来实现 ， 对象适配器使用组合关系来实现 。

// 类适配器: 基于继承public interface ITarget { void f1(); void f2(); void fc();}
public class Adaptee { public void fa() { //... } public void fb() { //... } public void fc() { //... }}
public class Adaptor extends Adaptee implements ITarget { public void f1() { super.fa(); }  public void f2() { //...重新实现f2()... }  // 这里fc()不需要实现，直接继承自Adaptee，这是跟对象适配器最大的不同点}
// 对象适配器：基于组合public interface ITarget { void f1(); void f2(); void fc();}
public class Adaptee { public void fa() { //... } public void fb() { //... } public void fc() { //... }}
public class Adaptor implements ITarget { private Adaptee adaptee;  public Adaptor(Adaptee adaptee) { this.adaptee = adaptee; }  public void f1() { adaptee.fa(); //委托给Adaptee }  public void f2() { //...重新实现f2()... }  public void fc() { adaptee.fc(); }}

针对这两种实现方式，在实际开发中，到底该如何选择使用哪一种，判定标准主要有两个，一个是Adaptee接口的格式，另一个是Adaptee和ITarget的契合程度。

• 如果 Adaptee接口并不多，那两种实现方式都可以。

• 如果 Adaptee接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都相同，那推荐使用类适配器，因为Adaptor复用父类Adaptee的接口，比起对象适配器的实现方式，Adaptor的代码量要少一些。

• 如果Adaptee的接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都不相同，那我们推荐使用对象适配器，因为组合结构相对于继承更加灵活。

适配器模式应用场景总结

适配器模式可以看作一种“补偿模式”，用来补救设计上的缺陷。如果在设计初期，就能协调规避接口不兼容的问题，那这种模式就没有应用的机会了。

1. 封装有缺陷的接口设计

假设一类的外部系统在接口设计方面有缺陷（比如包含大量静态方法），引入之后会影响到我们自身代码的可测试性。

public class CD { //这个类来自外部sdk，我们无权修改它的代码 //... public static void staticFunction1() { //... }  public void uglyNamingFunction2() { //... }
 public void tooManyParamsFunction3(int paramA, int paramB, ...) { //... }  public void lowPerformanceFunction4() { //... }}
// 使用适配器模式进行重构public class ITarget { void function1(); void function2(); void fucntion3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper); void function4(); //...}// 注意：适配器类的命名不一定非得末尾带Adaptorpublic class CDAdaptor extends CD implements ITarget { //... public void function1() { super.staticFunction1(); }  public void function2() { super.uglyNamingFucntion2(); }  public void function3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper) { super.tooManyParamsFunction3(paramsWrapper.getParamA(), ...); }  public void function4() { //...reimplement it... }}

2. 统一多个类的接口设计

某个功能的实现依赖多个外部系统。通过适配器模式，将他们的接口适配为统一的接口定义，然后我们就可以使用多态的特性来复用代码逻辑。

public class ASensitiveWordsFilter { // A敏感词过滤系统提供的接口 //text是原始文本，函数输出用***替换敏感词之后的文本 public String filterSexyWords(String text) { // ... }  public String filterPoliticalWords(String text) { // ... } }
public class BSensitiveWordsFilter { // B敏感词过滤系统提供的接口 public String filter(String text) { //... }}
public class CSensitiveWordsFilter { // C敏感词过滤系统提供的接口 public String filter(String text, String mask) { //... }}
// 未使用适配器模式之前的代码：代码的可测试性、扩展性不好public class RiskManagement { private ASensitiveWordsFilter aFilter = new ASensitiveWordsFilter(); private BSensitiveWordsFilter bFilter = new BSensitiveWordsFilter(); private CSensitiveWordsFilter cFilter = new CSensitiveWordsFilter();  public String filterSensitiveWords(String text) { String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text); maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText); maskedText = bFilter.filter(maskedText); maskedText = cFilter.filter(maskedText, "***"); return maskedText; }}
// 使用适配器模式进行改造public interface ISensitiveWordsFilter { // 统一接口定义 String filter(String text);}
public class ASensitiveWordsFilterAdaptor implements ISensitiveWordsFilter { private ASensitiveWordsFilter aFilter; public String filter(String text) { String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text); maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText); return maskedText; }}//...省略BSensitiveWordsFilterAdaptor、CSensitiveWordsFilterAdaptor...
// 扩展性更好，更加符合开闭原则，如果添加一个新的敏感词过滤系统，// 这个类完全不需要改动；而且基于接口而非实现编程，代码的可测试性更好。public class RiskManagement {  private List<ISensitiveWordsFilter> filters = new ArrayList<>();  public void addSensitiveWordsFilter(ISensitiveWordsFilter filter) { filters.add(filter); }  public String filterSensitiveWords(String text) { String maskedText = text; for (ISensitiveWordsFilter filter : filters) { maskedText = filter.filter(maskedText); } return maskedText; }}

3. 替换依赖的外部系统

当我们把项目中依赖的一个外部系统替换为另一个外部系统的时候，利用适配器模式，可以减少对代码的改动。

// 外部系统Apublic interface IA { //... void fa();}public class A implements IA { //... public void fa() { //... }}// 在我们的项目中，外部系统A的使用示例public class Demo { private IA a; public Demo(IA a) { this.a = a; } //...}Demo d = new Demo(new A());
// 将外部系统A替换成外部系统Bpublic class BAdaptor implemnts IA { private B b; public BAdaptor(B b) { this.b= b; } public void fa() { //... b.fb(); }}// 借助BAdaptor，Demo的代码中，调用IA接口的地方都无需改动，// 只需要将BAdaptor如下注入到Demo即可。Demo d = new Demo(new BAdaptor(new B()));

代理、桥接、装饰器、适配器的区别

代理模式：代理模式在不改变原始类接口的条件下，为原始类定义一个代理类，主要目的是控制访问，而非加强功能，这是它跟装饰器模式最大的不同。

桥接模式：桥接模式的目的是将接口部分和实现部分分离，而让它们可以较为容易、独立地加以改变。

装饰器模式：装饰器模式在不改变原始类接口的情况下，对原始类功能进行增强，并且支持多个装饰器的嵌套使用。

适配器模式：适配器模式是一种时候的补救策略，适配器提供跟原始类不同的接口，而代理模式、装饰器模式提供的都是跟原来类相同的接口。