学好设计模式防被祭天：适配器模式

适配器模式

为了防止被“杀”了祭天，学点设计模式，并总结下还是有必要的。

一：理解

1. 适配器模式让一个类的接口，转换成客户期望的另一个接口。适配器让原本接口不兼容的类可以合作无间。——《Head First设计模式》
2. 适配器模式在生活中也经常用到，如不同标准的插座适配器。

二：例子

你是个富二代。

在全新MacBook上市之后，你准备给你司两万多名员工换上最新的Mac。

但你发现，新的MacBook只有TypeC接口，之前那些使用HDMI接口连接的显示屏都不能用，气得你都想打人。

只有TypeC接口

你希望Mac可以适配以下这些接口。

希望适配的接口

于是，你找到了程序员小菜帮忙解决这个接口适配问题。

小菜表示，新款Mac只提供TypeC接口，怪我咯。

怪我咯

不过，由于你是富二代，小菜也只能乖乖地敲起了代码。

他首先抽象了TypeC接口，和一个TypeC类：

public interface TypeCInterface {
    void connectTypeC(String device, String port);
}

public class TypeC implements TypeCInterface {
    @Override
    public void connectTypeC(String device, String port) {
        if (StringUtils.equals(port, "typeC")) {
            System.out.println("使用TypeC接口连接" + device);
        } else {
            throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
        }
    }
}

TypeCInterface接口中申明了connectTypeC方法，两个参数device和port，表示待连接设备的名称和接口。例如使用HDMI连接的显示屏，使用USB接口连接的U盘等。

TypeC类实现TypeCInterface接口，并实现connectTypeC方法，该方法需要检查待连接的设备是否使用typeC接口，符合要求才进行连接，否则抛出不支持操作异常。

小菜接着抽象了MacBook类：

@Data
public class MacBook {
    private TypeCInterface typeC;

    public void connect(String device, String port) {
        typeC.connectTypeC(device, port);
    }
}

MacBook包含一个typeC接口，和一个连接方法，连接时只能通过TypeC接口连接，即调用typeC属性的connectTypeC方法。

小菜写了一段测试代码，分别尝试在MacBook上连接typeC接口的显示屏和hdmi接口的显示屏。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TypeCInterface macTypeC = new TypeC();
        MacBook macBook = new MacBook();
        macBook.setTypeC(macTypeC);
        macBook.connect("Display", "typeC");
        macBook.connect("Display", "hdmi");
    }
}

输入/输出：

使用TypeC接口连接Display
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException: Not supported

结果很明显，新款MacBook不支持HDMI接口的显示屏。

为了能连接HDMI接口的显示屏，他又抽象了HDMI接口，和一个HDMI类：

public interface HDMIInterface {
    void connectHDMI(String device, String equipment);
}

public class HDMI implements HDMIInterface {
    @Override
    public void connectHDMI(String device, String port) {
        if (StringUtils.equals(port, "hdmi")) {
            System.out.println("使用HDMI接口连接" + device);
        } else {
            throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
        }
    }
}

HDMI接口和类的定义和TypeC接口类似。

然而MacBook是无法拆的，不能在Mac上增加一个HDMI接口。

于是小菜想到可以在某宝上买个适配器来解决这个问题。

TypeC HDMI适配器

很显然的，这个接口需要符合以下两点要求：

1. 实现TypeC接口，用于连接MacBook，即将该接口的对象set进MacBook的typeC属性中。
2. 支持连接实现HDMI接口的设备。

小菜很开心，立马写了一个HDMITypeCAdapter类：

@Data
public class HDMITypeCAdapter implements TypeCInterface {
    HDMIInterface hdmi;

    @Override
    public void connectTypeC(String device, String port) {
        System.out.println("装上HDMITypeC适配器");
        if (StringUtils.equals(port, "hdmi")) {
            hdmi.connectHDMI(device, port);
        } else {
            throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
        }
    }
}

该类实现了TypeC接口(TypeCInterface)，并包含一个hdmi属性，表示支持连接实现了HDMI接口的设备。

在connectTypeC方法中，首先输出装了适配器，然后再调用hdmi对象的connectHDMI方法。

连上适配器之后，小菜写了测试代码：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TypeCInterface macTypeC = new TypeC();
        MacBook macBook = new MacBook();
        macBook.setTypeC(macTypeC);
        macBook.connect("Display", "typeC");

        HDMITypeCAdapter hdmiTypeCAdapter = new HDMITypeCAdapter();
        HDMIInterface macHDMI = new HDMI();
        hdmiTypeCAdapter.setHdmi(macHDMI);
        macBook.setTypeC(hdmiTypeCAdapter);
        macBook.connect("Display", "hdmi");
}

输入/输出：

使用TypeC接口连接Display
装上HDMITypeC适配器
使用HDMI接口连接Display

这就是适配器模式，用上适配器之后，可以让调用方MacBook在不改变原有代码的情况下，调用不适配的HDMI接口。

小菜又想到，如果你哪天想要在MacBook上连接其他设备了怎么办，只能再买一个新的适配器，如TypeC转USB适配器。

如果要符合你之前提出的适配多借口的需求，那就需要买多个适配器。这样会变得很麻烦。

于是小菜搜了一下某宝，发现了一枚神器，多功能适配器。

多功能适配器

小菜抽象了一个多功能适配器类：

public class MultifunctionTypeCAdapter implements TypeCInterface {
    private static Map<String, Object> portMap = Maps.newHashMap();

    static {
        portMap.put("typeC", new TypeC());
        portMap.put("hdmi", new HDMI());
        portMap.put("usb", new USB());
    }

    @Override
    public void connectTypeC(String device, String port) {
        if (!portMap.containsKey(port)) {
            throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
        }
        System.out.println("装上多功能适配器");
        if (StringUtils.equals(port, "typeC")) {
            ((TypeC) portMap.get("typeC")).connectTypeC(device, port);
        } else if (StringUtils.equals(port, "hdmi")) {
            ((HDMI) portMap.get("hdmi")).connectHDMI(device, port);
        } else if (StringUtils.equals(port, "usb")) {
            ((USB) portMap.get("usb")).connectUSB(device, port);
        }
    }
}

可以看到，多功能TypeC适配器仍旧实现了TypeC接口，并用一个Map来保存所有支持的接口，该多功能适配器支持转接TypeC，HDMI和USB。

在connectTypeC方法中，首先判断portMap中是否包含输入中指定的接口port，确定之后再进行连接。

其中的USB类如下：

public class USB {
    public void connectUSB(String device, String port) {
        if (StringUtils.equals(port, "usb")) {
            System.out.println("使用USB接口连接" + device);
        } else {
            throw new UnsupportedOperationException("Not supported");
        }
    }
}

小菜把多功能TypeC适配器拿给你看，你觉得非常nice，并表示“我觉得OK”。

我觉得OK

于是你兴高采烈地去采购了一批多功能适配器。

小菜以为你会慷慨地奖励他一台新的MacBook，开心得像个两百斤的孩子。

然而，作为富二代的你，觉得适配器比Mac有意思多了，就决定赏赐小菜几个适配器。

适配适配……适配适配器

于是，小菜只能默默地玩起了适配器适配适配器的游戏，并且深藏功与名。

三：再理解

1. 调用者持有原有接口属性，调用原有接口的方法，并且不能修改。
2. 调用者需要调用新的接口，由于新旧接口不兼容，不能把新接口的对象直接set进调用者的属性。
3. 只能新建一个实现老接口的适配器类，持有新接口对象，在适配器类的方法体内调用新接口的方法。
4. 当需要再次调用别的新接口时，只需要增加新的适配器类。符合对增加开放，对修改关闭的原则。