Adapter（适配器）模式总结

前言
一、适配器模式总结
- 1、模式意图
- 2、参与者
- 3、类适配器结构及效果
- 4、对象适配器结构及效果
二、对象适配器C语言用例
- 1、用例背景描述
- 2、用例结构图
- 3、用例Target类
- 4、用例Adaptee接口
- 5、用例Adapter类定义
- 6、用例Adapter类实现
- 7、用例Client
总结

前言

本周五参加了Adapter（适配器）模式研讨会，本文的目的是对这个模式的总结和分享，希望对需要学习这个设计模式的同学有所帮助。本文一共分为两个部分，第一个部分是适配器模式的基础知识总结；第二个部分是使用适配器模式的一个例子分享。

一、适配器模式总结

适配器模式有两种子模式：类适配器和对象适配器，这两种子模式的意图是一致的，参与者是一致的，只是结构不同，效果有差异。类适配器采用继承的方式适配Adaptee，而对象适配器采用的是聚合方式适配Adaptee。

1、模式意图

将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。Adapter模式使得接口不兼容的类可以一起工作。

2、参与者

Target
-- 定义Client使用的接口。
Client
-- 与Target接口对象协同。
Adaptee
-- 需要适配的，已经存在的接口
Adapter
-- 对Adaptee和Target接口进行适配。

3、类适配器结构及效果

类适配器结构图：

效果：

1、使用一个具体的Adapter类对Adaptee和Target进行匹配，这使得不能匹配具体Adapter的子类。
2、可以使Adapter可以重定义Adaptee的部分行为。
3、仅仅引入了一个对象，并不需要额外的指向Adaptee的指针。

4、对象适配器结构及效果

对象适配器的结构图：

效果：
1、允许一个Adapter与多个Adaptee（及其子类对象）协同工作。
2、使得重定义Adaptee的行为比较困难。

二、对象适配器C语言用例

1、用例背景描述

在can总线中，我们总是希望把总线上接收到的帧保存到文件当中，方便对接收到的数据进行解析和分析。保存的文件格式是CSV、ASC等可视化的文件格式，由于客户的需求不断变化，记录数据的文件格式除了CSV、ASC外，还需要支持BLF格式文件。blf格式是一种加密文件，已经有现成的库，提供了操作blf文件接口。我们的文件记录模块需要支持blf文件，重新实现blf的逻辑是不现实的，因为我们不知道文件的结构，但是利用已有的库是可以实现blf存储的，这就需要我们对blf库进行封装，增加一个适配器，适配blf接口和统一文件存储接口。通过适配，我们存储blf可以和CSV等格式保持一致。

2、用例结构图

3、用例Target类

这里我们仅展示需要用到的公共接口，其他接口，例如构造和析构等接口省略。


struct file_operation_t;
typedef ret_t (*open_file_t)(file_operation_t *file_operation, const char *file_name, bool_t is_save);typedef ret_t (*close_file_t)(file_operation_t *file_operation);typedef char*  (*read_data_t)(file_operation_t *file_operation);typedef ret_t  (*write_data_t)(file_operation_t *file_operation, const char *data);typedef struct _file_operation_vtable_t {open_file_t open;close_file_t close;read_data_t read;write_data_t write;
} file_operation_vtable_t;typedef struct _file_operation_t {char *file_name;void *file_handle;int offset;file_operation_vtable_t *vt;
} file_operation_t;file_operation_t *file_operation_create();// 实现static const file_operation_vtable_t s_file_operation_vtable = {.open = NULL,
.close = NULL,
.read = NULL;
.write = NULL;
};file_operation_t *file_operation_create() {file_operation_t *obj = (file_operation_t *)malloc(sizeof(file_operation_t));obj->vt = &s_file_operation_vtable;return obj;
}

4、用例Adaptee接口

blf接口也提供了能完成Target功能的接口。

//创建文件，对应open_file
void *BlCreateFile(const char *file_name, int open_type);
//关闭文件，对应close_file
bool_t BLCloseHandle(void *handle);
//读文件，对应read_data
char* BlReadObject(void *handle);
//写文件，对应write_data
int BlWriteObject(void *handle, const char *data);

5、用例Adapter类定义

这个例子中，我们只能采用对象适配器模式来实现适配器，因为我们没办法继承一个库来实现类适配器，只能通过对象的方式来适配已有的库功能。我们需要公有继承Target，然后在实现代码中应用Adaptee的接口来实现blf文件操作。

typedef struct _blf_file_operation_t {file_operation_t parent;
} blf_file_operation_t;file_operation_t *blf_file_operation_create();

6、用例Adapter类实现

通过blf库提供的接口实现blf文件的打开、关闭和读写。


static ret_t open_file(file_operation_t *file_operation, const char *file_name, bool_t is_save) {void *handle;return_value_if_fail(file_operation != NULL && file_name != NULL, RET_BAD_PARAMS);if (is_save) {handle = BlCreateFile(file_name, GENERIC_WRITE);} else {handle = BlCreateFile(file_name, GENERIC_READ);}file_operation->file_handle = handle;return RET_OK;
}static ret_t close_file(file_operation_t *file_operation) {return_value_if_fail(file_operation != NULL, RET_BAD_PARAMS);BLCloseHandle(file_operation->file_handle);return RET_OK;
}static char* read_data(file_operation_t *file_operation) {return_value_if_fail(file_operation != NULL, NULL);return BlReadObject(file_operation->file_handle);
}static ret_t write_data(file_operation_t *file_operation, const char *data) {return_value_if_fail(file_operation != NULL && data != NULL, RET_BAD_PARAMS);return BlWriteObject(file_operation->file_handle, data);
}static const file_operation_vtable_t s_blf_file_operation_vtable = {.open = open_file,
.close = close_file,
.read = read_data;
.write = write_data;
};file_operation_t *blf_file_operation_create() {file_operation_t *obj = (file_operation_t *)malloc(sizeof(blf_file_operation_t));obj->vt = &s_blf_file_operation_vtable;return obj;
}

7、用例Client

客户端代码接口只用基类指针，这样，客户就不必关心具体用的是哪一种文件格式了，接口都是统一的。

file_operation_t *get_file_operation_obj();ret_t do_open(file_operation_t *file_operation, const char* file_name);
ret_t do_close(file_operation_t *file_operation);
...//实现
ret_t do_open(file_operation_t *file_operation, const char* file_name) {return file_operation->vt->open(file_operation, file_name);
}....

总结

适配器模式的思想是把已经存在的功能，由于接口不兼容而不能一起工作时，增加一层包装，使得封装后的接口满足客户系统的需求。

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1、模式意图

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4、对象适配器结构及效果

二、对象适配器C语言用例

1、用例背景描述

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7、用例Client

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