一個示例讓你明白介面卡模式

現實生活中的介面卡

 

本文討論介面卡模式。介面卡模式是23中設計模式之一，它的主要作用是在新介面和老介面之間進行適配。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，那麼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：

 

該介面卡下面的插頭符合德國標準，可以插到德國的插排中去，上面提供的介面符合國標，可以供我們的手機充電器使用。

 

 

 

實現電源介面卡

 

下面我們使用程式碼來表述介面卡模式：

 

程式碼中有兩個介面，分別為德標介面和國標介面，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。為了提供兩套介面之間的適配，我們提供了一個介面卡，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介面。

 

德標介面：

 

[java] view plaincopy

1. /** 
2.  * 德標介面 
3.  */  
4. public interface DBSocketInterface {  
5.       
6.     /** 
7.      * 這個方法的名字叫做：使用兩項圓頭的插口供電 
8.      * 本人英語就這個水平 
9.      */  
10.     void powerWithTwoRound();  
11. }  

德國插座實現德標介面

 

[java] view plaincopy

1. /** 
2.  * 德國插座 
3.  */  
4. public class DBSocket implements DBSocketInterface{  
5.       
6.     public void powerWithTwoRound(){  
7.         System.out.println("使用兩項圓頭的插孔供電");  
8.     }  
9. }  

德國旅館是一個客戶端，它裡面有德標的介面，可以使用這個德標介面給手機充電：

 

[java] view plaincopy

1. /** 
2.  * 德國賓館 
3.  */  
4. public class Hotel {  
5.   
6.     //旅館中有一個德標的插口  
7.     private DBSocketInterface dbSocket;  
8.       
9.     public Hotel(){}  
10.       
11.     public Hotel(DBSocketInterface dbSocket) {  
12.         this.dbSocket = dbSocket;  
13.     }  
14.   
15.     public void setSocket (DBSocketInterface dbSocket){  
16.         this.dbSocket = dbSocket;  
17.     }  
18.   
19.     //旅館中有一個充電的功能  
20.     public void charge(){  
21.           
22.         //使用德標插口充電  
23.         dbSocket.powerWithTwoRound();  
24.     }  
25. }  

 

 

現在寫一段程式碼進行測試：

 

[java] view plaincopy

1. public class Test {  
2.   
3.     public static void main(String[] args) {  
4.           
5.         //初始化一個德國插座物件， 用一個德標介面引用它  
6.         DBSocketInterface dbSoket = new DBSocket();  
7.           
8.         //建立一個旅館物件  
9.         Hotel hotel = new Hotel(dbSoket);  
10.           
11.         //在旅館中給手機充電  
12.         hotel.charge();  
13.     }  
14. }  

 

執行程式，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。如果沒有帶電源介面卡，我是不能充電的，因為不可能為了我一個旅客而為我更改牆上的插座，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麼使用，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。對應到我們的程式碼中，也就是說，上面的Hotel類，DBSocket類，DBSocketInterface介面都是不可變的（由德國的客戶提供），如果我想使用這一套API，那麼只能自己寫程式碼解決。

 

下面是國標介面和中國插座的程式碼。

國標介面：

 

[java] view plaincopy

1. /** 
2.  * 國標介面 
3.  */  
4. public interface GBSocketInterface {  
5.       
6.     /** 
7.      * 這個方法的名字叫做：使用三項扁頭的插口供電 
8.      * 本人英語就這個水平，從有道詞典查得， flat意思好像是： 扁的 
9.      */  
10.     void powerWithThreeFlat();  
11. }  

中國插座實現國標介面：

 

[java] view plaincopy

1. /** 
2.  * 中國插座 
3.  */  
4. public class GBSocket implements GBSocketInterface{  
5.       
6.     @Override  
7.     public void powerWithThreeFlat() {  
8.         System.out.println("使用三項扁頭插孔供電");  
9.     }  
10. }  

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，因為介面不一樣。那麼我必須建立一個介面卡，這個介面卡必須滿足以下條件：

 

1    必須符合德國標準的介面，否則的話還是沒辦法插到德國插座中；

2    在呼叫上面實現的德標介面進行充電時，提供一種機制，將這個呼叫轉到對國標介面的呼叫 。

 

這就要求：

1 介面卡必須實現原有的舊的介面

2 介面卡物件中持有對新介面的引用，當呼叫舊介面時，將這個呼叫委託給實現新介面的物件來處理，也就是在介面卡物件中組合一個新介面。

 

 

下面給出介面卡類的實現：

 

[java] view plaincopy

1. public class SocketAdapter    
2.         implements DBSocketInterface{   //實現舊介面  
3.   
4.     //組合新介面  
5.     private GBSocketInterface gbSocket;  
6.       
7.     /** 
8.      * 在建立介面卡物件時，必須傳入一個新街口的實現類 
9.      * @param gbSocket 
10.      */  
11.     public SocketAdapter(GBSocketInterface gbSocket) {  
12.         this.gbSocket = gbSocket;  
13.     }  
14.   
15.       
16.     /** 
17.      * 將對就介面的呼叫適配到新介面 
18.      */  
19.     @Override  
20.     public void powerWithTwoRound() {  
21.           
22.         gbSocket.powerWithThreeFlat();  
23.     }  
24.   
25. }  

這個介面卡類滿足了上面的兩個要求。下面寫一段測試程式碼來驗證一下介面卡能不能工作，我們按步驟一步步的寫出程式碼，以清楚的說明介面卡是如何使用的。

 

1    我去德國旅遊，帶去的充電器是國標的（可以將這裡的GBSocket看成是充電器）

 

[java] view plaincopy

1. GBSocketInterface gbSocket = new GBSocket();  

2    來到德國後， 找到一家德國賓館住下 (這個賓館還是上面程式碼中的賓館，使用的依然是德國標準的插口)

 

[java] view plaincopy

1. Hotel hotel = new Hotel();  

3    由於沒法充電，我拿出隨身帶去的介面卡，並且將我帶來的充電器插在介面卡的上端插孔中。這個上端插孔是符合國標的，我的充電器完全可以插進去。

 

[java] view plaincopy

1. SocketAdapter socketAdapter = new SocketAdapter(gbSocket);  

4     再將介面卡的下端插入賓館裡的插座上

 

[java] view plaincopy

1. hotel.setSocket(socketAdapter);  

5    可以在賓館中使用介面卡進行充電了

 

[java] view plaincopy

1. hotel.charge();  

 

上面的五個步驟就是介面卡的使用過程，下面是完整的測試程式碼。

 

[java] view plaincopy

1. public class TestAdapter {  
2.   
3.     public static void main(String[] args) {  
4.           
5.         GBSocketInterface gbSocket = new GBSocket();  
6.           
7.         Hotel hotel = new Hotel();  
8.           
9.         SocketAdapter socketAdapter = new SocketAdapter(gbSocket);  
10.           
11.         hotel.setSocket(socketAdapter);  
12.           
13.         hotel.charge();  
14.     }  
15. }  

執行上面的程式，打印出以下結果：

使用三項扁頭插孔供電

 

這說明介面卡起作用了，上一個例項中列印的是：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，提供了一個介面卡就能使用國標的插口充電。這就是介面卡模式的魅力：不改變原有介面，卻還能使用新介面的功能。

 

由於上面的程式碼都是分片的，沒有完整的專案原始碼，為了使讀者對示例中的類和介面更清晰，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瞭解到了介面卡模式的魔力。下面給出介面卡模式的定義（該定義來自於《Head First 設計模式》）：

 

介面卡模式將一個類的介面轉換成客戶期望的另一個介面，讓原本不相容的介面可以合作無間。

 

下面給出介面卡模式的類圖（該類圖同樣來自於《Head First 設計模式》）：

 

 

 

介面卡模式的三個特點：

 

1    介面卡物件實現原有介面

2    介面卡物件組合一個實現新介面的物件（這個物件也可以不實現一個介面，只是一個單純的物件）

3    對介面卡原有介面方法的呼叫被委託給新介面的例項的特定方法

 

 

有人認為講解設計模式的例子都太簡單，看著感覺是那麼回事，但是要是真想在專案開發中使用，還真是應用不到。其實我們不必在專案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，那樣就捨本逐末了，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，在專案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。在下一篇部落格中，我會以專案中遇到的一個真實的需求來解析介面卡模式的使用，敬請期待。

 

 

 

 

關於上面提到的介面卡模式實際應用的文章已經完成並發表， 感興趣的朋友可以看一下， 如果有不合理的地方還請指正。

文章連結 運用介面卡模式應對專案中的變化