適配器設計模式詳解
現實生活中的適配器
本文討論適配器模式。適配器模式是23中設計模式之一，它的主要作用是在新接口和老接口之間進行適配。它非常像我們出國旅行時帶的電源轉換器。為了舉這個例子，我還特意去京東上搜了一下電源轉換器，確實看到了很多地方的標準不一樣。我們國家的電器使用普通的扁平兩項或三項插頭，而去外國的話，使用的標準就不一樣了，比如德國，使用的是德國標準，是兩項圓頭的插頭。如果去德國旅遊，那麽我們使用的手機充電器插頭無法插到德國的插排中去，那就意味著我們無法給手機充電。怎樣解決這個問題呢？只要使用一個電源轉化器就行了。如下圖所示：
該適配器下面的插頭符合德國標準，可以插到德國的插排中去，上面提供的接口符合國標，可以供我們的手機充電器使用。
實現電源適配器
下面我們使用代碼來表述適配器模式：
代碼中有兩個接口，分別為德標接口和國標接口，分別命名為DBSocketInterface和GBSocketInterface，此外還有兩個實現類，分別為德國插座和中國插座，分別為DBSocket和GBSocket。為了提供兩套接口之間的適配，我們提供了一個適配器，叫做SocketAdapter。除此之外，還有一個客戶端，比如是我們去德國旅遊時住的一家賓館，叫Hotel，在這個德國旅館中使用德國接口。
德標接口：
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/**
* 德標接口
*/
public interfaceDBSocketInterface {
/**
* 這個方法的名字叫做：使用兩項圓頭的插口供電
* 本人英語就這個水平
*/
void powerWithTwoRound();
}
|
德國插座實現德標接口
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
/**
* 德國插座
*/
public class DBSocket implements DBSocketInterface{
public void powerWithTwoRound(){
System.out.println("使用兩項圓頭的插孔供電");
}
}
|
德國旅館是一個客戶端，它裏面有德標的接口，可以使用這個德標接口給手機充電：
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/**
* 德國賓館
*/
public class Hotel {
//旅館中有一個德標的插口
private DBSocketInterface dbSocket;
public Hotel(){}
public Hotel(DBSocketInterface dbSocket) {
this.dbSocket = dbSocket;
}
public void setSocket (DBSocketInterface dbSocket){
this.dbSocket = dbSocket;
}
//旅館中有一個充電的功能
public void charge(){
//使用德標插口充電
dbSocket.powerWithTwoRound();
}
}
|
現在寫一段代碼進行測試：
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public class Test {
public static void main(String[] args) {
//初始化一個德國插座對象， 用一個德標接口引用它
DBSocketInterface dbSoket = new DBSocket();
//創建一個旅館對象
Hotel hotel = new Hotel(dbSoket);
//在旅館中給手機充電
hotel.charge();
}
}
|
運行程序，打印出以下結果： 使用兩項圓頭的插孔供電
現在我去德國旅遊，帶去的三項扁頭的手機充電器。如果沒有帶電源適配器，我是不能充電的，因為不可能為了我一個旅客而為我更改墻上的插座，更不可能為我專門蓋一座使用中國國標插座的賓館。因為人家德國人一直這麽使用，並且用的挺好，俗話說入鄉隨俗，我就要自己想辦法來解決問題。對應到我們的代碼中，也就是說，上面的Hotel類，DBSocket類，DBSocketInterface接口都是不可變的（由德國的客戶提供），如果我想使用這一套API，那麽只能自己寫代碼解決。
下面是國標接口和中國插座的代碼。
國標接口：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
/**
* 國標接口
*/
public interface GBSocketInterface {
/**
* 這個方法的名字叫做：使用三項扁頭的插口供電
* 本人英語就這個水平，從有道詞典查得， flat意思好像是： 扁的
*/
void powerWithThreeFlat();
}
|
中國插座實現國標接口：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
/**
* 中國插座
*/
public class GBSocket implements GBSocketInterface{
@Override
public void powerWithThreeFlat() {
System.out.println("使用三項扁頭插孔供電");
}
}
|
可以認為這兩個東西是我帶到德國去的，目前他們還不能使用，因為接口不一樣。那麽我必須創建一個適配器，這個適配器必須滿足以下條件：
1 必須符合德國標準的接口，否則的話還是沒辦法插到德國插座中； 2 在調用上面實現的德標接口進行充電時，提供一種機制，將這個調用轉到對國標接口的調用 。
這就要求： 1 適配器必須實現原有的舊的接口 2 適配器對象中持有對新接口的引用，當調用舊接口時，將這個調用委托給實現新接口的對象來處理，也就是在適配器對象中組合一個新接口。
下面給出適配器類的實現：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
public class SocketAdapter
implements DBSocketInterface{ //實現舊接口
//組合新接口
private GBSocketInterface gbSocket;
/**
* 在創建適配器對象時，必須傳入一個新街口的實現類
* @param gbSocket
*/
public SocketAdapter(GBSocketInterface gbSocket) {
this.gbSocket = gbSocket;
}
/**
* 將對就接口的調用適配到新接口
*/
@Override
public void powerWithTwoRound() {
gbSocket.powerWithThreeFlat();
}
}
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這個適配器類滿足了上面的兩個要求。下面寫一段測試代碼來驗證一下適配器能不能工作，我們按步驟一步步的寫出代碼，以清楚的說明適配器是如何使用的。
1 我去德國旅遊，帶去的充電器是國標的（可以將這裏的GBSocket看成是充電器）
| 1 |
GBSocketInterface gbSocket = new GBSocket();
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2 來到德國後， 找到一家德國賓館住下 (這個賓館還是上面代碼中的賓館，使用的依然是德國標準的插口)
| 1 |
Hotel hotel = new Hotel();
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3 由於沒法充電，我拿出隨身帶去的適配器，並且將我帶來的充電器插在適配器的上端插孔中。這個上端插孔是符合國標的，我的充電器完全可以插進去。
| 1 |
SocketAdapter socketAdapter = new SocketAdapter(gbSocket);
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4 再將適配器的下端插入賓館裏的插座上
| 1 |
hotel.setSocket(socketAdapter);
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5 可以在賓館中使用適配器進行充電了
| 1 |
hotel.charge();
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上面的五個步驟就是適配器的使用過程，下面是完整的測試代碼。
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public class TestAdapter {
public static void main(String[] args) {
GBSocketInterface gbSocket = new GBSocket();
Hotel hotel = new Hotel();
SocketAdapter socketAdapter = new SocketAdapter(gbSocket);
hotel.setSocket(socketAdapter);
hotel.charge();
}
}
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運行上面的程序，打印出以下結果： 使用三項扁頭插孔供電
這說明適配器起作用了，上一個實例中打印的是：使用兩項圓頭的插孔供電。 現在可以使用三項扁頭插孔供電了。我們並沒有改變賓館中的德標插口，提供了一個適配器就能使用國標的插口充電。這就是適配器模式的魅力：不改變原有接口，卻還能使用新接口的功能。
由於上面的代碼都是分片的，沒有完整的項目源碼，為了使讀者對示例中的類和接口更清晰，下面給出UML類圖： 
總結
根據上面的示例，想必讀者應該能比較深入的了解到了適配器模式的魔力。下面給出適配器模式的定義（該定義來自於《Head First 設計模式》）：
適配器模式將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口，讓原本不兼容的接口可以合作無間。
下面給出適配器模式的類圖（該類圖同樣來自於《Head First 設計模式》）： 
適配器模式的三個特點：
1 適配器對象實現原有接口 2 適配器對象組合一個實現新接口的對象（這個對象也可以不實現一個接口，只是一個單純的對象） 3 對適配器原有接口方法的調用被委托給新接口的實例的特定方法
有人認為講解設計模式的例子都太簡單，看著感覺是那麽回事，但是要是真想在項目開發中使用，還真是應用不到。其實我們不必在項目中刻意使用設計模式，而是應該從實際的設計問題出發，看哪個模式能解決我們的問題，就使用哪個模式。不要為了使用模式而使用模式，那樣就舍本逐末了，一般情況下，只要遵循一定的設計原則就可以了，設計模式也是根據這些原則被總結出來的，熟悉了這些原則，模式自然而然就有了。
其實只要平時善於思考了感悟，在項目中是可以用到設計模式的，並且如果用的合理的話，會為此而受益良多。在下一篇博客中，我會以項目中遇到的一個真實的需求來解析適配器模式的使用，敬請期待。
適配器設計模式詳解