java设计模式之适配器模式

感谢《Android源码设计模式解析与实战》 何红辉 关爱民 著

适配器模式在我们的开发中使用率极高，从代码中随处可见的Adapter就可以判断出来，从最早的ListView、GridView、到现在最新的RecyclerView都需要使用Adapter，并且在开发中我们遇到的优化问题、出错概率较大的地方也基本都出自Adapter。

适配器是将两个不兼容的火龙融合在一起，将不同的东西通过一种转换使得它们能够协作起来，例如，经常碰到要在两个没有关系的类型之间进行交互，第一个解决方案是修改各自类的接口，但是如果没有源代码或者我们不愿意为了一个应用而修改各自的接口，这种情况我们往往会使用一个Adapter，这个Adapter会将这两个接口进行兼容，在不修改原有代码的情况下满足需求。

假设已有一个软件系统，你希望它能和一个新的厂商类库搭配使用，但是这个新厂商所设计出来的接口，不用于旧厂商的接口： 

你不想改变现有的代码，解决这个问题（也不能改变厂商的代码），应该怎么做？你可以写一个类（适配器），将新厂商接口转接成你所期望的接口，这个适配器工作起来就如同一个中间人，它将客户所发出的请求转换成厂商类能理解的请求。 

适配器模式可分为两种：

对象适配器：充满着良好的OO设计原则，使用对象组合，可以应用在适配者是接口和它所有的子类，不能够重写适配器的方法，因为没有继承关系，但是也能够“重新实现”适配者中方法，客户端和适配者完全不相干，只有适配器拥有适配者的引用。

类适配器：使用继承的方式达到适配的工作，只能是适配者是接口，不能利用它子类的接口，当类适配器建立时，它就静态地与适配者关联，适配者作为适配器的基类，所以适配器能够重写适配器中的方法，客户端代码对适配者中声明的代码是可见的客户端代码对适配者中声明的代码是可见的。

定义：

适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

使用场景：

1.系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要，即接口不兼容。

2.想要建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。

3.需要一个统一的输出接口，而输入端的类型不可预知。 

UML类图：

首先看下类适配器：

类适配器是通过实现Target接口以及继承Adaptee类来实现接口转换，例如，目标接口需要的是operation2,但是Adaptee对象只有一个operation3,因此就出现了不兼容的情况。此时通过Adapter实现一个operation2函数将Adaptee的operation3转换成Target需要的operation2,以此实现兼容。

Target : 目标角色，也就是所期待得到的接口。注意：由于这里讨论的是类适配器模式，因此目标不可以是类。

Adaptee : 现在需要适配的接口。

Adapter: 适配器角色，也是本模式的核心，适配器把源接口转换成目标接口。这一角色不可以是接口，而必须是具体类。 

类适配器模式示例：

以大陆电压为220v,手机电压为5v为例

/**
* 电压类 Target目标
* @author Administrator
*
*/
public interface Voltage {
public int getVoltage();
}public class ChinaVoltage implements Voltage{

@Override
public int getVoltage() {
// 大陆电压为220
return 220;
}

}<pre name="code" class="java">/**
* 手机类， Adaptee 被适配者类
* @author Administrator
*
*/
public class PhoneVoltage {
/**
* 手机电压为5v
* @return
*/
public int getPhoneVoltage(){
return 5;
}
}

<pre name="code" class="java">/**
* 充电器 Adapter 适配器类
* @author Administrator
*
*/
public class Charger extends PhoneVoltage implements Voltage {

@Override
public int getVoltage() {
return getPhoneVoltage();
}

}

public class Client {
public static void main(String[] args) {
ChinaVoltage vol = new ChinaVoltage();
System.out.println("大陆电压为 ： " + vol.getVoltage());
//为手机接入充电器时的电压
Chargerr character = new Chargerr();
System.out.println("通过充电器转换后的电压 : " + character.getVoltage());
}
}

运行结果：

大陆电压为 ： 220
通过充电器转换后的电压 : 5

再看一下对象适配器类图：

下面以对象适配器修改Chargerr类

<pre name="code" class="java">/**
* 充电器 Adapter 适配器类
* @author Administrator
*
*/
public class Chargerr implements Voltage{
private PhoneVoltage phoneV;

public Chargerr(PhoneVoltage phoneV) {
this.phoneV = phoneV;
}

@Override
public int getVoltage() {
return phoneV.getPhoneVoltage();
}
}

对象适配器实现方式直接将要被适配的对象传递到Adapter中，使用组合的形式实现接口兼容的效果，这比类适配器方式更为灵活，它的另一个好处是被适配对象中的方法不会暴露出来，而类适配器由于继承了被适配对象，因此，被适配对象类的函数在Adapter类中也都含有，这使得Adapter类出现一些奇怪的接口，用户使用成本较高。因此，对象适配器模式更加灵活、实用。

public class Client {
public static void main(String[] args) {
// ChinaVoltage vol = new ChinaVoltage();
// System.out.println("大陆电压为 ： " + vol.getVoltage());
// //为手机接入充电器时的电压
// Chargerr character = new Chargerr();
// System.out.println("通过充电器转换后的电压 : " + character.getVoltage());
//被适配者
PhoneVoltage phoneV = new PhoneVoltage();
Chargerr chargerr = new Chargerr(phoneV);
System.out.println("通过充电器转换后的电压：" + chargerr.getVoltage());

}
//运行结果：
// 通过充电器转换后的电压：5
}

总结：

Adapter模式的经典实现在于将原本不兼容的接口融合在一起，使之能够很好地进行合作。但是，在实际开发中，Adapter模式也有一些灵活的实现。例如ListView中的隔离变化，使得整个UI架构变得更灵活，能够拥抱变化。Adapter模式在开发吕运用非常广泛。

优点：

更好的复用性：系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。

更好的扩展性：在实现适配器功能的时候，可以调用自己开发的功能，从而自然地扩展系统的功能。

缺点：

过多的使用适配器，会让系统非常零乱，不易速体把握。例如，明明看到调用的昌A接口，其实内部被适配成了B接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此，如果不是有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。