适配器模式

适配器在生活中无处不在,比如电脑的转接头、读卡器、电源转接头。他们的共同点就是接口标准不一样,需要通过适配器转换后才能使用。就拿读卡器来说,存储卡的接口只能适配相机或者手机的卡槽。而电脑普遍为 USB 接口。那么如何在电脑上使用存储卡呢?我们可以用读卡器,一头卡槽能够插入存储卡,另一头 USB 可以插在电脑上。通过适配器可以解决接口不兼容的问题。还有个例子就是电脑的变压器,电脑一般接收20V电压,但是我国电压是220V,因此就需要变压器做转换,如下图所示,进来是220V,出来被转为20V。变压器其实就是适配器。
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1. 实现适配器模式

我们通过如下例子,来看看如何实现适配器模式。假如我们的电视机屏幕输出为 4K 画质,但播放器只能输出 2K 的画质,此时就需要一个适配器完成 2K 到 4K 的转换。代码如下:

只能输出 2k 信号的 player

public class Player {
    public TwoThousandSignal play() {
        return new TwoThousandSignal();
    }
}

我们定义一个更为现代的播放器的接口,输出 4K 信号:

public interface ModernPlayer {
    FourThousandSignal play();
}

这个接口的实现就是一个适配器( adapter ),通过复用 Player 输出的 2K 信号,转化为 4K 信号,让支持 ModernPlayer 的设备来播放 2K 信号源。

public class ModernPlayerAdapter implements ModernPlayer {

    private Player player = new Player();

    @Override
    public FourThousandSignal play() {
        TwoThousandSignal twoThousandSignal = player.play();
        return convertToFourThousandSignal(twoThousandSignal);
    }

    private FourThousandSignal convertToFourThousandSignal(TwoThousandSignal twoThousandSignal) {
        //4k信号通过算法计算,从2k转换而来。省略转换逻辑,
        return new FourThousandSignal();
    }
}

电视机作为调用方,只需要使用 ModernPlayerAdapter 的实例就可以播放 2K 信号,代码如下:

public class Television {
    private ModernPlayer modernPlayer = new ModernPlayerAdapter();

    public void display(){
        modernPlayer.play();
    }
}

看代码是不是很像代理模式?ModernPlayerAdapter 只是调用了Adaptee的方法,获得 2k 信号后转换为 4K 信号。区别在于 Player 并没有实现 ModernPlayer 接口。而代理模式,ProxyRealSubject 是都需要实现同一个接口的。Adapter 的作用是适配不同接口,两个接口的返回值是不同的,Adapter 中需要实现转换逻辑。

类图:
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2. 适配器模式优点

  1. 不需要修改现有的接口和实现,就能复用已有的类;

  2. 灵活度高,可以在接口不变的情况下,兼容多种不同的类。

3. 适配器模式适用场景

  1. 想要使用一个已有的类,但是此类的接口并不符合使用方要;

  2. 多个类做的事情相同或者类似,但是各自接口又不同。调用方希望统一接口。

第一个场景可以认为是亡羊补牢。由于种种原因造成系统接口不同,但功能却类似。此时很可能我们不能直接修改已经存在的接口,我们只能通过适配器模式去适配这个接口。

第二个场景其实也很常见。比如我们开发一个比价网站,需要从不同网站抓取同类商品的价格,然后按照自己系统的数据结构保存。不同网站抓取到的数据肯定是不同的,可能字段名不一样,也可能数据结构都不同。但是最终都要保存为同样的数据结构,此时就需要适配器来做转换。

4. 小结

当我们面对难以改造,又想复用的对象时,可以考虑采用适配器模式。但切记一定不要滥用适配器。我们应该在最初设计程序的时候就考虑代码的可扩展性。而不是最后通过适配器来解决问题。能修改重构的,尽量去修改。实在不能修改的,比如外部系统的接口,我们就只能通过适配器模式来解决问题。