Java设计模式—适配器模式

xukun2024-07-102024-07-10

适配器模式（Adapter Pattern）

适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口，使得原本不兼容的类可以协同工作。

一、模式概述

1.1 定义

适配器模式：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

1.2 适用场景

想使用一个已存在的类，但其接口不符合需求
需要创建一个可复用的类，与不相关或不可预见的类协同工作
需要使用多个现有子类，但不可能对每个子类都进行适配

1.3 UML 类图

+----------+       +----------+       +---------+
|  Client  | ----> |  Target  | <---- | Adapter | ----> | Adaptee |
+----------+       +----------+       +---------+       +---------+
                   | +request()|      | +request()|     | +specificRequest()|
                   +----------+       +---------+       +---------+

类适配器：Adapter 继承 Adaptee，实现 Target
对象适配器：Adapter 持有 Adaptee 的引用，实现 Target

1.4 两种实现方式

类型	实现方式	优点	缺点
类适配器	继承 Adaptee	可重写 Adaptee 方法	Java 单继承限制
对象适配器	组合 Adaptee	更灵活，可适配多个类	无法重写 Adaptee 方法

二、代码实现（类适配器）

2.1 定义 Print 接口（Target）

接口定义两个抽象方法输出字符串

public interface Print {
    abstract public void PrintWeak();
    abstract public void PrintStrong();
}

此类定义要打印的字符串及其构造方法，定义了两个函数打印不同的字符串

public class Banner {
    private String name;

    public Banner(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void showWithParen() {
        System.out.println("(" + name + ")");
    }

    public void showWithAster() {
        System.out.println("*" + name + "*");
    }
}

1.3 定义PrintBanner类

这个类就是一个适配器，它继承了Banner类以及方法，实现了Print接口也重写了方法

public class PrintBanner extends Banner implements Print {

    public PrintBanner(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void PrintWeak() {
        showWithParen();
    }

    @Override
    public void PrintStrong() {
        showWithAster();
    }
}

1.4 测试代码

这里用Print类型的变量来保存PrintBanner的实例，因为我们无需在意Banner类的方法。

public class RunMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 编译类型为接口Print，运行类型为PrintBanner
        Print print = new PrintBanner("Hello");

        print.PrintStrong();
        print.PrintWeak();
    }
}

三、模式分析

3.1 优缺点

优点	缺点
复用现有类，无需修改原有代码	过多使用会使系统凌乱
增加类的透明性和灵活性	类适配器受单继承限制
符合开闭原则	增加系统复杂度

3.2 实际应用

Spring MVC 的 HandlerAdapter：适配不同类型的 Controller
Java I/O 中的 InputStreamReader：将 InputStream 适配为 Reader
JDBC 驱动：适配不同数据库的接口

// Java I/O 适配器示例
// InputStreamReader 将字节流适配为字符流
InputStream is = new FileInputStream("file.txt");
Reader reader = new InputStreamReader(is, "UTF-8");  // 适配器
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);