设计模式之适配器模式(通俗易懂--代码辅助理解【Java版】）

文章目录

设计模式概述
1、适配器模式
2、适配器模式的使用场景
3、优点
4、缺点
5、主要角色
6、代码示例
- 1）UML图
- 2）源代码
- - （1）定义一部手机，它有个typec口。
  - （2）定义一个vga接口。
  - （3）实现一个适配器，适配器实现方式分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。
  - - 1】类的适配器模式（通过继承特性来实现适配器功能）
    - 2】对象的适配器模式（通过组合方式来实现适配器功能）
    - 3】接口的适配器模式（借助抽象类来实现适配器功能）
  - （4）定义一个显示屏，用来测试上面实现的三个适配器。
7、总结

设计模式概述

创建型模式：工厂方法、抽象方法、建造者、原型、单例。
结构型模式有：适配器、桥接、组合、装饰器、外观、享元、代理。
行为型模式有：责任链、命令、解释器、迭代器、中介、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法、访问者。
常用设计模式：
单例模式、工厂模式、代理模式、策略模式&模板模式、门面模式、责任链模式、装饰器模式、组合模式、builder模式。

1、适配器模式

适配器模式（Adapter Pattern）充当两个不兼容接口之间的桥梁，属于结构型设计模式。它通过一个中间件（适配器）将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本不能一起工作的类能够协同工作。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责加入独立的或不兼容的接口功能。举个真实的例子，读卡器是作为内存卡和笔记本之间的适配器。您将内存卡插入读卡器，再将读卡器插入笔记本，这样就可以通过笔记本来读取内存卡。

2、适配器模式的使用场景

假设有一部手机，它只能接受typec口输入或输出；还有一个投影仪，投影仪只能接受vga口作为输入或输出；现在，我们需要实现手机屏幕投影到投影仪上，可以通过创建一个适配器来实现：
- 目标接口：现有的投影仪只能接受vga口。
- 适配者类：手机的输出口为typec口。
- 适配器类：创建一个新的类，实现目标接口，并在内部使用适配者类来将视频信号从typec口输入，转换输出到vga口，才能和投影仪对接。

3、优点

促进了类之间的协同工作，即使它们没有直接的关联。
提高了类的复用性。
增加了类的透明度。
提供了良好的灵活性。

4、缺点

过度使用适配器可能导致系统结构混乱，难以理解和维护。
在Java中，由于只能继承一个类，因此只能适配一个类，且目标类必须是抽象的。

5、主要角色

目标接口（Target）：定义客户需要的接口。
适配者类（Adaptee）：定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
适配器类（Adapter）：实现目标接口，并通过组合或继承的方式调用适配者类中的方法，从而实现目标接口。

6、代码示例

1）UML图

适配器模式结构图

2）源代码

（1）定义一部手机，它有个typec口。


/**
 * @author jstao
 * 定义一个手机Phone，它有一个Typec接口。
 * 
 */
public class Phone {
    public void typecPhone() {
        System.out.println("信息从Typec口的手机输出。");
    }
}

（2）定义一个vga接口。

/**
 * @author jstao
 * 定义一个VGA接口。
 * 
 */
public interface Vga {
    void vgaInterface();
}

（3）实现一个适配器，适配器实现方式分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。

1】类的适配器模式（通过继承特性来实现适配器功能）

/**
 * 
 * 实现一个Type-c转VGA适配器，
 * 适配器实现方式有三种，这是第一种实现方式。
 * @author jstao
 *
 */
public class Typec2Vga1 extends Phone implements Vga{
    @Override
    public void vgaInterface() {
        // TODO Auto-generated method stub
        typecPhone();
        System.out.println("接收到Type-c口信息，信息转换成VGA接口中...");
        System.out.println("信息已转换成VGA接口，显示屏可以对接。");
    }
}

2】对象的适配器模式（通过组合方式来实现适配器功能）


/**
 * 
 * 实现一个Type-c转VGA适配器，
 * 适配器实现方式有三种，这是第二种实现方式。
 * @author jstao
 *
 */
public class Typec2Vga2 implements Vga{

    private Phone phone;
    
    public Typec2Vga2(Phone phone) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.phone = phone;
    }
    
    @Override
    public void vgaInterface() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(phone != null) {
            phone.typecPhone();
            System.out.println("接收到Type-c口信息，信息转换成VGA接口中...");
            System.out.println("信息已转换成VGA接口，显示屏可以对接。");
        }
    }
}

3】接口的适配器模式（借助抽象类来实现适配器功能）

定义三个接口


/**
 * 定义接口
 * @author jstao
 *
 */
public interface Target {
    
    void typec();
    void typec2vga();
    void typec2hdmi();
}

定义一个抽象类


/**
 * 定义一个抽象类
 * @author jstao
 *
 */
public abstract class Adapter implements Target{

    public void typec() { }
    
    public void typec2vga() { }
    
    public void typec2hdmi() { }
}

实现一个vga适配器


/**
 * 
 * 实现一个VGA适配器,同理还可以实现一个HDMI适配器
 * 适配器实现方式有三种，这是第三种实现方式。
 * @author jstao
 *
 */
public class VgaAdapter extends Adapter{
    
    public void typec() {
        System.out.println("信息从Typec口的手机输出。");
    }
    
    public void typec2vga() {
        System.out.println("接收到Type-c口信息，信息转换成VGA接口中...");
        System.out.println("信息已转换成VGA接口，显示屏可以对接。");
    }
}

（4）定义一个显示屏，用来测试上面实现的三个适配器。


/**
 * 定义一个显示屏
 * 与适配器对接
 * @author jstao
 *
 */
public class Screen {
    public static void main(String[] args) {
        //第一种适配器用法
        System.out.println("-------------第一种适配器------------");
        Vga vga = new Typec2Vga1();
        vga.vgaInterface();//适配器将typec转换成vga
        System.out.println("显示屏对接适配器，手机成功投影到显示屏!");
        
        //第二种适配器用法
        System.out.println("-------------第二种适配器------------");
        Typec2Vga2 typec2Vga1 = new Typec2Vga2(new Phone());
        typec2Vga1.vgaInterface();//适配器将typec转换成vga
        System.out.println("显示屏对接适配器，手机成功投影到显示屏!");
        
        //第三种适配器用法
        System.out.println("-------------第三种适配器------------");
        VgaAdapter vgaAdapter = new VgaAdapter();
        vgaAdapter.typec();
        vgaAdapter.typec2vga();//适配器将typec转换成vga
        System.out.println("显示屏对接适配器，手机成功投影到显示屏!");
    }
}

7、总结

适配器模式在源码中的应用：
- (1）JDK源码的IO模块用到，例如 java.io.InputStreamReader(InputStream)、java.io.OutputStreamWriter(OutputStream)。
- (2）mybatis源码日志模块用到对象适配器模式。
适配器模式将一个接口转为另外一个接口。它有三种实现方式：
- (1）当希望将一个类转换为满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。
- (2）当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个Typec2Vga2 类，持有原类的一个实例，在Typec2Vga2 类的方法中，调用实例的方法就行。
- (3）当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Adapter ，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类即可。