设计模式之美(8)-结构型-适配器模式

适配器模式的原理与实现

适配器模式（Adapter Design Pattern）。这个模式就是用来做适配的，它将不兼容的接口转换为可兼容的接口，让原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。
适配器模式有两种实现方式：类适配器和对象适配器。
类适配器使用继承关系来实现，对象适配器使用组合关系来实现。


// 类适配器: 基于继承
public interface ITarget {void f1();void f2();void fc();
}public class Adaptee {public void fa() { //... }public void fb() { //... }public void fc() { //... }
}public class Adaptor extends Adaptee implements ITarget {public void f1() {super.fa();}public void f2() {//...重新实现f2()...}// 这里fc()不需要实现，直接继承自Adaptee，这是跟对象适配器最大的不同点
}// 对象适配器：基于组合
public interface ITarget {void f1();void f2();void fc();
}public class Adaptee {public void fa() { //... }public void fb() { //... }public void fc() { //... }
}public class Adaptor implements ITarget {private Adaptee adaptee;public Adaptor(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}public void f1() {adaptee.fa(); //委托给Adaptee}public void f2() {//...重新实现f2()...}public void fc() {adaptee.fc();}
}

针对这两种实现方式，在实际开发中，到底该如何选择使用哪一种，判定标准主要有两个，一个是Adaptee接口的格式，另一个是Adaptee和ITarget的契合程度。

如果 Adaptee接口并不多，那两种实现方式都可以。

如果 Adaptee接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都相同，那推荐使用类适配器，因为Adaptor复用父类Adaptee的接口，比起对象适配器的实现方式，Adaptor的代码量要少一些。

如果Adaptee的接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都不相同，那我们推荐使用对象适配器，因为组合结构相对于继承更加灵活。

适配器模式应用场景总结

适配器模式可以看作一种“补偿模式”，用来补救设计上的缺陷。如果在设计初期，就能协调规避接口不兼容的问题，那这种模式就没有应用的机会了。

封装有缺陷的接口设计
假设一类的外部系统在接口设计方面有缺陷（比如包含大量静态方法），引入之后会影响到我们自身代码的可测试性。

public class CD { //这个类来自外部sdk，我们无权修改它的代码//...public static void staticFunction1() { //... }public void uglyNamingFunction2() { //... }public void tooManyParamsFunction3(int paramA, int paramB, ...) { //... }public void lowPerformanceFunction4() { //... }
}// 使用适配器模式进行重构
public class ITarget {void function1();void function2();void fucntion3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper);void function4();//...
}
// 注意：适配器类的命名不一定非得末尾带Adaptor
public class CDAdaptor extends CD implements ITarget {//...public void function1() {super.staticFunction1();}public void function2() {super.uglyNamingFucntion2();}public void function3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper) {super.tooManyParamsFunction3(paramsWrapper.getParamA(), ...);}public void function4() {//...reimplement it...}
}

2. 统一多个类的接口设计

某个功能的实现依赖多个外部系统。通过适配器模式，将他们的接口适配为统一的接口定义，然后我们就可以使用多态的特性来复用代码逻辑。


public class ASensitiveWordsFilter { // A敏感词过滤系统提供的接口//text是原始文本，函数输出用***替换敏感词之后的文本public String filterSexyWords(String text) {// ...}public String filterPoliticalWords(String text) {// ...}
}public class BSensitiveWordsFilter  { // B敏感词过滤系统提供的接口public String filter(String text) {//...}
}public class CSensitiveWordsFilter { // C敏感词过滤系统提供的接口public String filter(String text, String mask) {//...}
}// 未使用适配器模式之前的代码：代码的可测试性、扩展性不好
public class RiskManagement {private ASensitiveWordsFilter aFilter = new ASensitiveWordsFilter();private BSensitiveWordsFilter bFilter = new BSensitiveWordsFilter();private CSensitiveWordsFilter cFilter = new CSensitiveWordsFilter();public String filterSensitiveWords(String text) {String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text);maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText);maskedText = bFilter.filter(maskedText);maskedText = cFilter.filter(maskedText, "***");return maskedText;}
}// 使用适配器模式进行改造
public interface ISensitiveWordsFilter { // 统一接口定义String filter(String text);
}public class ASensitiveWordsFilterAdaptor implements ISensitiveWordsFilter {private ASensitiveWordsFilter aFilter;public String filter(String text) {String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text);maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText);return maskedText;}
}
//...省略BSensitiveWordsFilterAdaptor、CSensitiveWordsFilterAdaptor...// 扩展性更好，更加符合开闭原则，如果添加一个新的敏感词过滤系统，
// 这个类完全不需要改动；而且基于接口而非实现编程，代码的可测试性更好。
public class RiskManagement { private List<ISensitiveWordsFilter> filters = new ArrayList<>();public void addSensitiveWordsFilter(ISensitiveWordsFilter filter) {filters.add(filter);}public String filterSensitiveWords(String text) {String maskedText = text;for (ISensitiveWordsFilter filter : filters) {maskedText = filter.filter(maskedText);}return maskedText;}
}

3. 替换依赖的外部系统

当我们把项目中依赖的一个外部系统替换为另一个外部系统的时候，利用适配器模式，可以减少对代码的改动。

// 外部系统A
public interface IA {//...void fa();
}
public class A implements IA {//...public void fa() { //... }
}
// 在我们的项目中，外部系统A的使用示例
public class Demo {private IA a;public Demo(IA a) {this.a = a;}//...
}
Demo d = new Demo(new A());// 将外部系统A替换成外部系统B
public class BAdaptor implemnts IA {private B b;public BAdaptor(B b) {this.b= b;}public void fa() {//...b.fb();}
}
// 借助BAdaptor，Demo的代码中，调用IA接口的地方都无需改动，
// 只需要将BAdaptor如下注入到Demo即可。
Demo d = new Demo(new BAdaptor(new B()));

代理、桥接、装饰器、适配器的区别

代理模式：代理模式在不改变原始类接口的条件下，为原始类定义一个代理类，主要目的是控制访问，而非加强功能，这是它跟装饰器模式最大的不同。

桥接模式：桥接模式的目的是将接口部分和实现部分分离，而让它们可以较为容易、独立地加以改变。

装饰器模式：装饰器模式在不改变原始类接口的情况下，对原始类功能进行增强，并且支持多个装饰器的嵌套使用。

适配器模式：适配器模式是一种时候的补救策略，适配器提供跟原始类不同的接口，而代理模式、装饰器模式提供的都是跟原来类相同的接口。