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設計模式學習之介面卡模式2(Adapter)

轉自:https://blog.csdn.net/u012909091/article/details/38498721

要想正確理解設計模式,首先必須明確它是為了解決什麼問題而提出來的。

——Shulin

基本概念

介面卡模式把一個類的介面變換成客戶端所期待的另一種介面,從而使原本因介面不匹配而無法在一起工作的兩個類能夠在一起工作。

 

       在GoF的設計模式中,對介面卡模式講了兩種型別,類介面卡模式和物件介面卡模式。介面卡模式還有一個特例,就是預設適配模式(Default Adapter

),又稱介面適配模式。

1、 類介面卡模式

        把適配類的API轉換成目標類的API, 由於類介面卡模式通過多重繼承對一個介面與另一個介面進行匹配,雖然C#java 語言都不支援多重繼承,但是也可以簡單的使用類           的介面卡模式。

2、 物件介面卡模式

        與類的介面卡模式一樣,不同之處在於,物件的介面卡模式不是使用繼承關係連線到Adaptee類,而是使用關聯關係連線到Adaptee類。

3、預設介面卡模式,又稱介面介面卡模式

        預設適配模式為一個介面提供預設實現,這樣子型別可以從這個預設實現進行擴充套件,而不必從原有介面進行擴充套件。作為介面卡模式的一個特例,預設是適配模式在JAVA語言     中有著特殊的應用。


針對的問題

使原本因為介面不相容而無法在一起動作的類可以在一起工作。


類介面卡模式

        我們通過一個例子來學習類的介面卡模式:日常生活中,膝上型電腦的插頭一般都是三相的,即除了陽極、陰極外,還有一個地極。而有些地方的電源插座卻只有兩極,沒有地極。電源插座與膝上型電腦的電源插頭不匹配使得膝上型電腦無法使用。這時候一個三相到兩相的轉換器

(介面卡)就能解決此問題,而這正像是本模式所做的事情。


類圖:



原始碼

核心思想:有一個Adaptee類,擁有一個方法getReceptacle1(),待適配,目標介面Target,通過Adapter類,將Adaptee的功能擴充套件到Target裡面,看程式碼:


Adaptee,待適配的類

public class Adaptee {
	/**
	 * 取得插座
	 */
	public void getReceptacle1(){
		System.out.println("這是一個兩孔插座!");
	}
}


Target,目標介面

public interface Target {
	/**
	 * 取得兩孔插座
	 */
	public void getReceptacle1();
	/**
	 * 取得三孔插座
	 */
	public void getReceptacle2();
}


Adapter

/**
 * 此類目標是讓電腦可以使用2空插座,解決了介面不匹配問題,同時擴充套件了功能。
 * @author ZSL
 */
public class Adapter extends Adaptee implements Target {
 
	@Override
	public void getReceptacle2() {
		System.out.println("擴充套件插口,此為三孔插口!");
	}
 
}


測試類

/**
 * 測試類
 * @author ZSL
 */
public class Computer {
	public static void main(String[] args) {
		Target target = new Adapter();
		target.getReceptacle1();
		target.getReceptacle2();	//這個功能就是介面卡擴充套件的功能
	}
}



物件介面卡模式

         與類的介面卡模式一樣,不同之處在於,物件的介面卡模式不使用繼承關係連線到Adaptee類,而是使用關聯關係連線到Adaptee。類圖如下:


         從上圖可以看出,Adaptee類並沒有getReceptacle2()方法,而客戶端則期待這個方法。為使客戶端能夠使用Adaptee類,需要提供一個包裝(Wrapper)Adapter。這個包裝類包裝了一個Adaptee的例項,從而此包裝類能夠把AdapteeAPITarget類的API銜接起來。AdapterAdaptee是依賴關係,這決定了介面卡模式是物件的


原始碼

與類介面卡模式相比,除了介面卡類需要修改一下,其他一樣。

Adapter

/**
 * 物件介面卡模式,
 * @author Administrator
 *
 */
public class Adapter2 implements Target {
	private Adaptee adaptee;
	
	public Adapter2(Adaptee adaptee){
		this.adaptee = adaptee;
	}
	/**
	 * 待適配的類有次方法,介面卡直接使用即可
	 */
	@Override
	public void getReceptacle1() {
		this.adaptee.getReceptacle1();
	}
	/**
	 * 代適配的類無此方法,介面卡補充
	 */
	@Override
	public void getReceptacle2() {
		System.out.println("擴充套件插口,此為三孔插口!");
	}
 
}


測試類:

/**
 * 測試類
 * @author ZSL
 */
public class Computer {
	public static void main(String[] args) {
		Adaptee adaptee = new Adaptee();
		Target target = new Adapter2(adaptee);
		target.getReceptacle1();
		target.getReceptacle2();	//這個功能就是介面卡擴充套件的功能
	}
}


介面介面卡模式

        又稱預設適配(Default Adapter)模式為一個介面提供預設實現,這樣子型別可以從這個預設實現進行擴充套件,而不必從原有介面進行擴充套件。作為介面卡模式的一個特例,預設是適配模式在JAVA語言中有著特殊的應用。

     有時我們寫的一個介面中有多個抽象方法,當我們寫該介面的實現類時,必須實現該介面的所有方法,這明顯有時比較浪費,因為並不是所有的方法都是我們需要的,有時只需要某一些,此處為了解決這個問題,我們引入了介面的介面卡模式,藉助於一個抽象類,該抽象類實現了該介面,實現了所有的方法,而我們不和原始的介面打交道,只和該抽象類取得聯絡,所以我們寫一個類,繼承該抽象類,重寫我們需要的方法就行。

 

引用一個例子說明(魯智深的故事):(例子來源:http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/04/13/2442795.html

     和尚要做什麼呢?吃齋、唸經、打坐、撞鐘、習武等。如果設計一個和尚介面,給出所有的和尚都需要實現的方法,那麼這個介面應當如下:

public interface 和尚 {
    public void 吃齋();
    public void 唸經();
    public void 打坐();
    public void 撞鐘();
    public void 習武();
    public String getName();
}


顯然,所有的和尚類都應當實現介面所定義的全部方法,不然就根本通不過JAVA語言編輯器。像下面的魯智深類就不行。

public class 魯智深 implements 和尚{
    public void 習武(){
        拳打鎮關西;
        大鬧五臺山;
        大鬧桃花村;
        火燒瓦官寺;
        倒拔垂楊柳;
    }
    public String getName(){
        return "魯智深";
    }
}


        由於魯智深只實現了getName()和習武()方法,而沒有實現任何其他的方法。因此,它根本就通不過Java語言編譯器。魯智深類只有實現和尚介面的所有的方法才可以通過Java語言編譯器,但是這樣一來魯智深就不再是魯智深了。以史為鑑,可以知天下。研究一下幾百年前魯智深是怎麼剃度成和尚的,會對Java程式設計有很大的啟發。不錯,當初魯達剃度,眾僧說:“此人形容醜惡、相貌凶頑,不可剃度他",但是長老卻說:”此人上應天星、心地剛直。雖然時下凶頑,命中駁雜,久後卻得清淨。證果非凡,汝等皆不及他。”

  原來如此!看來只要這裡也應上一個天星的話,問題就解決了!使用面向物件的語言來說,“應”者,實現也;“天星”者,抽象類也。

public abstract class 天星 implements 和尚 {
    public void 吃齋(){}
    public void 唸經(){}
    public void 打坐(){}
    public void 撞鐘(){}
    public void 習武(){}
    public String getName(){
        return null;
    }
}


魯智深類繼承抽象類“天星”

public class 魯智深 extends 天星{
    public void 習武(){
        拳打鎮關西;
        大鬧五臺山;
        大鬧桃花村;
        火燒瓦官寺;
        倒拔垂楊柳;
    }
    public String getName(){
        return "魯智深";
    }
}


        這個抽象的天星類便是一個介面卡類,魯智深實際上藉助於介面卡模式達到了剃度的目的。此介面卡類實現了和尚介面所要求的所有方法。但是與通常的介面卡模式不同的是,此介面卡類給出的所有的方法的實現都是“平庸”的。這種“平庸化”的介面卡模式稱作預設適配模式

  在很多情況下,必須讓一個具體類實現某一個介面,但是這個類又用不到介面所規定的所有的方法。通常的處理方法是,這個具體類要實現所有的方法,那些有用的方法要有實現,那些沒有用的方法也要有空的、平庸的實現。

  這些空的方法是一種浪費,有時也是一種混亂。除非看過這些空方法的程式碼,程式設計師可能會以為這些方法不是空的。即便他知道其中有一些方法是空的,也不一定知道哪些方法是空的,哪些方法不是空的,除非看過這些方法的原始碼或是文件。

        預設適配模式可以很好的處理這一情況。可以設計一個抽象的介面卡類實現介面,此抽象類要給介面所要求的每一種方法都提供一個空的方法。就像幫助了魯智深的“上應天星”一樣,此抽象類可以使它的具體子類免於被迫實現空的方法


類介面卡和物件介面卡比較

類介面卡 物件介面卡
使用物件繼承的方式,是靜態的定義方式 使用物件組合的方式,是動態組合的方式
介面卡可以重定義Adaptee的部分行為,相當於子類覆蓋父類的部分實現 要重定義Adaptee的行為比較困難,這種情況下,需要定義Adaptee的子類來實現重定義,然後讓介面卡組合子類。雖然重定義Adaptee的行為比較困難,但是想要增加一些新的行為則方便的很,而且新增加的行為可同時適用於所有的源。
僅僅引入了一個物件,並不需要額外的引用來間接得到Adaptee 需要額外的引用來間接得到Adaptee

介面卡優點

1、 更好的複用性

  系統需要使用現有的類,而此類的介面不符合系統的需要。那麼通過介面卡模式就可以讓這些功能得到更好的複用。

2、 更好的擴充套件性

  在實現介面卡功能的時候,可以呼叫自己開發的功能,從而自然地擴充套件系統的功能。


介面卡缺點

      過多的使用介面卡,會讓系統非常零亂,不易整體進行把握。比如,明明看到呼叫的是A介面,其實內部被適配成了B介面的實現,一個系統如果太多出現這種情況,無異於一場災難。因此如果不是很有必要,可以不使用介面卡,而是直接對系統進行重構。