总结适配器设计模式——看Netty是如何转换的Callable和Runnable接口

Posted 2021-04-25 大帅的博客

目录

类的适配器

对象的适配器

使用场景

优缺点

实际开发中该如何选择使用哪一种适配器

适配器模式和外观模式区别

适配器模式和装饰模式的区别

适配器模式和代理模式的区别

JDK 中使用适配器的例子

Netty中使用适配器的例子

本篇文章大概3000字，阅读时间大约10分钟

本文重点总结了适配器设计模式的理论和用法，并且以Netty源码为契机，看看该模式是如何被使用的。

适配器模式的定义很简单，就是做一个中间转换，类似港版的iPad，iPhone 等电源插头，需要一个转换器才能使用大陆的插座。类似的，适配器模式就是做转换用的，是一个比较常用的结构型设计模式，它有两种实现方式，一个是类的适配器，一个是对象的适配器。

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类的适配器

被适配的类——Adaptee ，可以看成是一个旧系统里的稳定的类：

public class Adaptee { // 被适配的类 public void request() { System.out.println("被适配的类:request"); }}

下面是新接口，或者说需要适配的目标接口ITarget：

public interface ITarget { // 新的接口 void doTargetRequest();}//////////////////////////////////////////////////////public class NewTarget implements ITarget { @Override public void doTargetRequest() { System.out.println("NewTarget的目标方法：doRequest"); }}

类的适配器通过继承实现，下面是适配器类Adapter，通过继承被适配者——Adaptee，把被适配者的API—— request适配给目标接口ITarget的 API——doTargetRequest：

public class Adapter extends Adaptee  implements ITarget {  // 类的适配器：Adapter(通过继承实现) @Override public void doTargetRequest() {        // 这里可以写一些业务代码，如果有参数，就是对参数的转换过程        // 通过 Adapter，把被适配者的API——request，        // 适配给了目标接口——doTargetRequest。实现了对既有代码的复用        super.request();  // 这里可以写一些业务代码 }}

客户端调用：

public class Main { public static void main(String[] args) { ITarget target = new NewTarget(); target.doTargetRequest(); // NewTarget的目标方法：doRequest ITarget iTarget = new Adapter(); iTarget.doTargetRequest(); // 被适配的类:request }}

类图如下：

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对象的适配器

类适配器通过继承被适配的类实现，而对象的适配器通过组合被适配类的引用实现。Itarget接口，Adaptee 类都不变，适配器类Adapter2如下：

public class Adapter2 implements ITarget { private Adaptee adaptee; // 通过组合的方式
 public Adapter2(Adaptee adaptee) { this.adaptee = adaptee; }
 @Override public void doTargetRequest() { // 这里可以写一些业务代码，如果有参数，就是对参数的转换过程 // 实现了对既有代码的复用，通过 Adapter， // 把被适配者的API——request，适配给了目标接口——doTargetRequest this.adaptee.request();  // 这里可以写一些业务代码 }}

客户端调用：

public class Main2 { public static void main(String[] args) { ITarget target = new NewTarget(); target.doTargetRequest(); // NewTarget的目标方法：doRequest Adaptee adaptee = new Adaptee(); ITarget iTarget = new Adapter2(adaptee); iTarget.doTargetRequest(); // 被适配的类:request }}

类图如下：

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适配器使用场景

可以将该模式看做是一个补偿机制，应用这种模式算是"无奈之举”，如果设计之初就能规避一些不兼容的问题，那么就不需要使用该模式，但是往往事与愿违，我们无法未卜先知，并且有时候还涉及到权限的问题，一些代码我们无法改变。主要场景如下：

1、增强老代码能力

如果一个类已经稳定存在，你不想（或者说没有权限，比如依赖库）修改它，但是还要为其增加新需求，且这个需求和类的现有接口不能匹配，那么就可以使用适配器模式实现接口的转换以便满足新需求

2、软件的升级

比如升级有缺陷的接口，且该接口已经提供给了用户，我们需要做到无感知升级

3、统一多个类的接口

比如某个功能的实现依赖多个外部系统(或者说类)。通过适配器模式将它们的接口适配为统一的接口，然后就可以使用多态的特性来复用代码逻辑。

4、替换依赖的外部系统

比如当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

5、软件的废弃接口设计

一般我们会标记废弃接口为@Deprecated，此时可以将其内部实现逻辑委托为新的接口实现，让使用它的项目有个过渡期。比如，JDK1.0中遍历集合容器的类Enumeration。JDK2.0 对这个类进行了重构，将它改名为Iterator并对它做了优化。但考虑到如果将Enumeration直接从JDK2.0删除，那使用JDK1.0的项目如果切换到JDK2.0，就会编译不过。为了避免这种情况发生，JDK选择使用适配器模式对废弃接口进行适配。

6、适配不同格式的数据

适配器模式除了用于接口适配，还能用在不同格式的数据之间的适配。比如Java中的Arrays.asList()可以看作一种数据适配器，它将数组类型的数据转化为集合容器类型。

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适配器优缺点

它的优点很直接，就是提高类的的稳定性，增强其复用性，在不改变现有类的前提下，拓展类的功能，且能解耦目标类和适配器类，符合了开闭原则。

缺点就是会增加系统复杂度，其实我个人觉得微不足道

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实际开发中该如何选择使用哪一种适配器？

判断标准主要有两个，一个是Adaptee（被适配）接口的个数，另一个是Adaptee和ITarget（新接口）的契合程度，具体的：

1、如果Adaptee接口不多，两种实现方式都可以

2、如果Adaptee接口很多且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，比对象适配器的实现方式，代码要少一些

3、如果Adaptee接口很多且Adaptee和ITarget接口定义大部分都不相同，那推荐使用对象适配器，因为组合结构相对于继承更加灵活

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适配器模式和外观模式的区别？

他俩都是结构型模式，外观模式是为旧接口（一般是比较复杂的接口）提供一个对外的简单接口，或者说更方便使用的访问入口。而适配器模式专注的是让两个已有的接口协同工作。

更一般的看，外观模式也是一种特殊的适配器，只不过它适配的是整个系统（粒度更大一些），为一个系统提供一个方便访问的对外接口，比如API网关就是典型的外观模式的应用场景。

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适配器模式和装饰模式的区别？

适配器模式用来转换不同接口，使旧接口和新接口能无缝衔接，而装饰模式不会改变接口，只是给接口增加新功能，并且支持多个装饰器的嵌套使用，联想JDK的I/O包。

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适配器模式和代理模式的区别？

代理模式是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，屏蔽一些实现细节，而非加强功能，联想spring的AOP，以及RPC框架的动态代理。。。这是它跟装饰模式，以及适配器模式最大的不同

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JDK中使用适配器的例子

最常见的有 I/O 包里的字符包装流，InputStreamReader、OutputStreamWriter 等，还有util包里的Arrays.asList() 方法。

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Netty里使用对象适配器实现接口转换

文章：里，简单提到，Netty提交定时任务，支持带返回结果的Callable任务，也支持Runnable任务，但是底层确共用了一套定时任务保存和调度的逻辑，这其中就使用了适配器模式来让两个任务接口无缝衔接。

如下，只看核心的实现代码，最终Netty的NIO线程执行定时任务统一调用的是Callable的call方法，对于Runnable的run方法，使用了适配器进行适配，黄色1的Callable是新接口的角色，黄色3的Runnable是需要被适配的接口，即老接口的角色：

黄色2是适配器本身，显然，这是一个对象的适配器实现，通过组合的方式，在适配器里组合了需要被适配的Runnable，然后在新接口的API——call里，委托老接口的功能实现。

以上，就实现了适配功能，代码实现上确实不复杂。

END

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