Java设计模式 -8- 适配器模式(Adapter模式)
Java設(shè)計模式 -8- 適配器模式(Adapter模式)
- 前言
- 模式的定義與特點
- 模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)
- 1. 模式的結(jié)構(gòu)
- 2. 模式的實現(xiàn)
- 模式的應(yīng)用實例
- 模式的應(yīng)用場景
- 模式的擴(kuò)展
前言
結(jié)構(gòu)型模式描述如何將類或?qū)ο蟀茨撤N布局組成更大的結(jié)構(gòu)。它分為類結(jié)構(gòu)型模式和對象結(jié)構(gòu)型模式,前者采用繼承機(jī)制來組織接口和類,后者釆用組合或聚合來組合對象。
由于組合關(guān)系或聚合關(guān)系比繼承關(guān)系耦合度低,滿足“合成復(fù)用原則”,所以對象結(jié)構(gòu)型模式比類結(jié)構(gòu)型模式具有更大的靈活性。
結(jié)構(gòu)型模式分為以下 7 種:
以上 7種結(jié)構(gòu)型模式,除了適配器模式分為類結(jié)構(gòu)型模式和對象結(jié)構(gòu)型模式兩種,其他的全部屬于對象結(jié)構(gòu)型模式,下面我們會分別、詳細(xì)地介紹它們的特點、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用。
在現(xiàn)實生活中,經(jīng)常出現(xiàn)兩個對象因接口不兼容而不能在一起工作的實例,這時需要第三者進(jìn)行適配。例如,講中文的人同講英文的人對話時需要一個翻譯,用直流電的筆記本電腦接交流電源時需要一個電源適配器,用計算機(jī)訪問照相機(jī)的 SD 內(nèi)存卡時需要一個讀卡器等。
在軟件設(shè)計中也可能出現(xiàn):需要開發(fā)的具有某種業(yè)務(wù)功能的組件在現(xiàn)有的組件庫中已經(jīng)存在,但它們與當(dāng)前系統(tǒng)的接口規(guī)范不兼容,如果重新開發(fā)這些組件成本又很高,這時用適配器模式能很好地解決這些問題。
模式的定義與特點
適配器模式(Adapter)的定義如下:將一個類的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另外一個接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些類能一起工作。適配器模式分為類結(jié)構(gòu)型模式和對象結(jié)構(gòu)型模式兩種,前者類之間的耦合度比后者高,且要求程序員了解現(xiàn)有組件庫中的相關(guān)組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以應(yīng)用相對較少些。
該模式的主要優(yōu)點如下:
- 客戶端通過適配器可以透明地調(diào)用目標(biāo)接口。
- 復(fù)用了現(xiàn)存的類,程序員不需要修改原有代碼而重用現(xiàn)有的適配者類。
- 將目標(biāo)類和適配者類解耦,解決了目標(biāo)類和適配者類接口不一致的問題。
- 在很多業(yè)務(wù)場景中符合開閉原則。
其缺點是:
- 適配器編寫過程需要結(jié)合業(yè)務(wù)場景全面考慮,可能會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。
- 增加代碼閱讀難度,降低代碼可讀性,過多使用適配器會使系統(tǒng)代碼變得凌亂。
模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)
類適配器模式可采用多重繼承方式實現(xiàn),如 C++ 可定義一個適配器類來同時繼承當(dāng)前系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口和現(xiàn)有組件庫中已經(jīng)存在的組件接口;Java 不支持多繼承,但可以定義一個適配器類來實現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口,同時又繼承現(xiàn)有組件庫中已經(jīng)存在的組件。
對象適配器模式可釆用將現(xiàn)有組件庫中已經(jīng)實現(xiàn)的組件引入適配器類中,該類同時實現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口。現(xiàn)在來介紹它們的基本結(jié)構(gòu)。
1. 模式的結(jié)構(gòu)
適配器模式(Adapter)包含以下主要角色。
類適配器模式的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
對象適配器模式的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
2. 模式的實現(xiàn)
(1) 類適配器模式的代碼如下。
package adapter; //目標(biāo)接口 interface Target {public void request(); } //適配者接口 class Adaptee {public void specificRequest(){ System.out.println("適配者中的業(yè)務(wù)代碼被調(diào)用!");} } //類適配器類 class ClassAdapter extends Adaptee implements Target {public void request(){specificRequest();} } //客戶端代碼 public class ClassAdapterTest {public static void main(String[] args){System.out.println("類適配器模式測試:");Target target = new ClassAdapter();target.request();} }程序的運(yùn)行結(jié)果如下:
類適配器模式測試: 適配者中的業(yè)務(wù)代碼被調(diào)用!(2)對象適配器模式的代碼如下。
package adapter; //對象適配器類 class ObjectAdapter implements Target {private Adaptee adaptee;public ObjectAdapter(Adaptee adaptee){this.adaptee=adaptee;}public void request(){adaptee.specificRequest();} } //客戶端代碼 public class ObjectAdapterTest {public static void main(String[] args){System.out.println("對象適配器模式測試:");Adaptee adaptee = new Adaptee();Target target = new ObjectAdapter(adaptee);target.request();} }說明:對象適配器模式中的“目標(biāo)接口”和“適配者類”的代碼同類適配器模式一樣,只要修改適配器類和客戶端的代碼即可。
程序的運(yùn)行結(jié)果如下:
對象適配器模式測試: 適配者中的業(yè)務(wù)代碼被調(diào)用!模式的應(yīng)用實例
【例1】用適配器模式(Adapter)模擬新能源汽車的發(fā)動機(jī)。
分析:新能源汽車的發(fā)動機(jī)有電能發(fā)動機(jī)(Electric Motor)和光能發(fā)動機(jī)(Optical Motor)等,各種發(fā)動機(jī)的驅(qū)動方法不同,例如,電能發(fā)動機(jī)的驅(qū)動方法 electricDrive() 是用電能驅(qū)動,而光能發(fā)動機(jī)的驅(qū)動方法 opticalDrive() 是用光能驅(qū)動,它們是適配器模式中被訪問的適配者。
客戶端希望用統(tǒng)一的發(fā)動機(jī)驅(qū)動方法 drive() 訪問這兩種發(fā)動機(jī),所以必須定義一個統(tǒng)一的目標(biāo)接口 Motor,然后再定義電能適配器(Electric Adapter)和光能適配器(Optical Adapter)去適配這兩種發(fā)動機(jī)。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <config><className>ElectricAdapter</className> </config>我們把客戶端想訪問的新能源發(fā)動機(jī)的適配器的名稱放在 XML 配置文件中,客戶端可以通過對象生成器類 ReadXML 去讀取。這樣,客戶端就可以通過 Motor 接口隨便使用任意一種新能源發(fā)動機(jī)去驅(qū)動汽車,下圖所示是其結(jié)構(gòu)圖。
程序代碼如下:
程序的運(yùn)行結(jié)果如下:
適配器模式測試: 電能發(fā)動機(jī)驅(qū)動汽車!注意:如果將配置文件中的 ElectricAdapter 改為 OpticalAdapter,則運(yùn)行結(jié)果如下:
適配器模式測試: 光能發(fā)動機(jī)驅(qū)動汽車!模式的應(yīng)用場景
適配器模式(Adapter)通常適用于以下場景。
- 以前開發(fā)的系統(tǒng)存在滿足新系統(tǒng)功能需求的類,但其接口同新系統(tǒng)的接口不一致。
- 使用第三方提供的組件,但組件接口定義和自己要求的接口定義不同。
模式的擴(kuò)展
適配器模式(Adapter)可擴(kuò)展為雙向適配器模式,雙向適配器類既可以把適配者接口轉(zhuǎn)換成目標(biāo)接口,也可以把目標(biāo)接口轉(zhuǎn)換成適配者接口,其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。
程序代碼如下:
程序的運(yùn)行結(jié)果如下:
目標(biāo)通過雙向適配器訪問適配者: 適配者代碼被調(diào)用! ------------------- 適配者通過雙向適配器訪問目標(biāo): 目標(biāo)代碼被調(diào)用!總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java设计模式 -8- 适配器模式(Adapter模式)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 编程修养 from匠人的百宝箱
- 下一篇: 乐谱管理软件SheetAble