百度工程师教你玩转设计模式(适配器模式)
在现实生活中,经常会遇到两个 “对象” 因为接口不兼容而不能一起工作的场景,这时需要第三者进行适配,如:国内的充电线插头不一定适用国外的插座需要借助转接头、SD 卡无法直接链接电脑需要借助读卡器、用直流电的笔记本电脑接交流电源时需要一个电源适配器等。
在软件设计中,需要开发的具有某种业务功能的组件在现有的组件库中已经存在,但它们与当前系统的接口规范不兼容,如果重新开发这些组件成本又很高,这时用适配器模式能很好地解决这些问题。
适配器模式 (Adapter Pattern):是指将某个类的接口转化成客户端期望的另一个接口,主要目的是兼容性,让原本因接口不匹配不能工作的两个类可以协同工作。
△适配器示意图
适配器模式包含如下角色:
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Target:目标抽象类, 定义客户要使用的接口
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Adapter:适配器类,将 Adaptee 的接口进行适配转换
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Adaptee:适配者类,需要被转换接口的对象
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Client:客户类,通过适配器接口 Target 去使用 Adaptee 的功能
△对象适配器
△类适配器
一、适配器模式在文档业务场景中的应用(对象适配器)
微软 office 文档有两种数据格式,即 office2007 (OOXML 格式) 和 Office2003 (二进制格式)。在新业务场景中,因现有系统已经具备 Office2007 文档处理功能组件(数据、阅读器等),现在需要在此基础上扩充支持 office2003 格式的文档。即复用现有的 office2007 组件类,但接口与复用环境要求不一致,此时可以使用适配器模式。
示例使用对象适配器方式,忽略业务处理细节,仅做流程上的抽象来表明适配器模式的使用,根据模式结构抽象出各个角色类:
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Doc2003 目标抽象类
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Doc2007 适配者类
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DocAdapter 适配器类
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Document 客户类
// Document客户类使用方 public class Document { public void View(Doc2003 doc) {
doc.show()
}
} // Doc2003接口抽象 public interface IDoc2003 { void show();
} // Doc2007适配者类 public class Doc2007 { public void show() {
System.out.println("office2007标准处理流程");
}
} // DocAdapter适配器类 public class DocAdapter implements IDoc2003 { private Doc2007 doc2007; public DocAdapter(Doc2007 doc2007){ this.doc2007 = doc2007;
} @Override public void show() {
System.out.println("适配器:这里省略了适配到2007的一堆适配逻辑...");
doc2007.show();
}
} // 测试类 public class Test { public static void main(String[] args) {
Document document = new Document();
Doc2003 doc2003 = new DocAdapter(new Doc2007()) ;
document.view(doc2003);
}
}
二、适配器模式在替换依赖组件场景中的应用(类适配器)
在实际的研发过程中,我们经常会需要对依赖组件进行更新迭代。在替换时,相关调用代码,往往分布在非常多的地方,并且由于调用方法与参数不一致,逐个修改工作量大,且存在遗漏风险,这时候可以使用类适配器,将接口统一,减少相关代码的改动。
示例使用类适配器方式,忽略业务处理细节,仅做流程上的抽象来表明适配器模式的使用,根据模式结构抽象出各个角色类:
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AHandler 目标抽象类
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BHandler 适配者类
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BAdapter 适配器类
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Client 客户类
//原依赖库-目标抽象类 public class AHandler { public void operation() {}
} //新依赖库-适配者类 public class BHandler { public void action() {}
} //适配器类 public class BAdapter extends BHandler { public void operation() {
... super.action();
...
}
} //客户类 public class Client { public static void main(String[] args) { //原调用 AHandler aHandler = new AHandler();
aHandler.operation(); //新调用 BAdapter bAdapter = new BAdapter();
bAdapter.operation();
}
}
三、适配器模式在接口实现场景的应用(接口适配器)
在实际的开发过程中,一个接口有大量的方法,但是对应的不同类只需要关注部分方法,其他无关的方法全都实现过于繁琐,尤其是涉及的实现类过多的情况。
例如,现有一个需要的目标接口对象 Target,定义了大量相关的方法。但是在实际使用过程只需分别关注其中部分方法,而不是全部实现。在此场景中:
被依赖的目标对象:TargetObj
适配器:Adapter
客户端:Client
// 目标对象:定义了大量的相关方法 public interface TargetObj { void operation1(); void operation2(); void operation3(); void operation4(); void operation5();
} // 适配器:将目标接口定义的方法全部做默认实现 public abstract class Adapter implements TargetObj { void operation1(){} void operation2(){} void operation3(){} void operation4(){} void operation5(){}
} // 客户端:采用匿名内部类的方式实现需要的接口即可完成适配 public class Client { public static void main(String[] args) {
Adapter adapter1 = new Adapter() { @Override public void operation3() { // 仅仅实现需要关注的方法即可 System.out.println("operation3")
}
}
Adapter adapter2 = new Adapter() { @Override public void operation5() { // 仅仅实现需要关注的方法即可 System.out.println("operation5")
}
}
adapter1.operation3();
adapter2.operation5();
}
}
四、总结
以上介绍了三种使用适配器模式的场景,适配器模式本质上是将现有的不兼容的接口转换为需要的接口,不需要改变原来的代码结构即可实现新的功能,通常实现方式上有:
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对象适配器:通过对象的组合来达到适配目的;
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类适配器:通过类的继承或者接口的实现来达到适配目的;
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接口适配器:通过实现接口的方式转换来达到适配的目的;
适配器模式是在现有的类和系统都不易修改的情况下使用,在系统设计之初慎用适配器模式,这样会导致代码可读性变差,不易维护。
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