图解Java设计模式之适配器模式

@TOC

现实生活中的适配器例子

泰国插座用的是两孔的（欧标），可以买个多功能转换插头（适配器），这样就可以使用了。

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适配器模式基本介绍

1）适配器模式（Adapter Pattern）将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器（Wrapper）
2）适配器模式属于结构性模式
3）主要分为三类 ：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式

适配器模式工作原理

工作原理
1）适配器模式 ：将一个类的接口转换成另一种接口 ：让原本接口不兼容的类可以兼容
2）从用户的角度看不到被适配者，是解耦的
3）用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法
4）用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互，如图

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类适配器模式

类适配器模式介绍
基本介绍 ：Adapter类，通过继承src类，实现dst类接口，完成src -》dst的适配。
类适配器模式应用实例
1）应用实例说明
以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相对于Adapter，220V交流电相对于src（即被适配者），我们的目标dst（即目标）是5V直流电

2. 思路分析（类图）

   
   在这里插入图片描述

package com.example.demo.adapter.classadapter;

public class Voltage220V {
    /**
     * 输出220V的电压
     */
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("电压 = " + src + "伏");
        return src;
    }
}
package com.example.demo.adapter.classadapter;

public interface IVoltage5V {
    int output5V();
}
package com.example.demo.adapter.classadapter;

/**
 * 适配器类
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V{

    @Override
    public int output5V() {
        // 获取到220V电压
        int srcV = output220V();
        // 转成5v
        int dstV = srcV / 44;
        return dstV;
    }

}
package com.example.demo.adapter.classadapter;

public class Phone {
    
    /**
     * 充电
     * @param iVoltage5V
     */
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        if (iVoltage5V.output5V() == 5) {
            System.out.println("电压为5V，可以充电～～");
        } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
            System.out.println("电压大于5V，不能充电～～");
        }
    }
}
package com.example.demo.adapter.classadapter;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" === 类适配器模式 ===");
        Phone phone = new Phone();
        phone.charging(new VoltageAdapter());
    }
}

类适配器模式注意事项和细节

1）Java是单继承机制，所以类适配器需要继承src类这一点算是一个缺点，因为这要求dst必须是接口，有一定局限性；
2）src类的方法在Adapter中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
3）由于其继承了src类，所以它可以根据需求重写src类的方法，使得Adapter的灵活性增强类。

对象适配器模式

1）基本思路和类的适配器模式相同，只是将Adapter类作修改，不是继承src类，而是持有src类的实例，以解决兼容性的问题。即 ：持有src类，实现dst类接口，完成src -》dst的适配
2）根据"合成复用原则"，在系统中尽量使用关联关系（聚合）来替代继承关系。
3）对象适配器模式是适配器模式常用的一种

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package com.example.demo.adapter.objectadapter;

/**
 * 被适配的类
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class Voltage220V {
    /**
     * 输出220V的电压
     */
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("电压 = " + src + "伏");
        return src;
    }
}
package com.example.demo.adapter.objectadapter;

/**
 * 适配接口
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public interface IVoltage5V {
    int output5V();
}
package com.example.demo.adapter.objectadapter;

/**
 * 适配器类
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class VoltageAdapter implements IVoltage5V{
    /**
     * 关联关系 - 聚合
     */
    private Voltage220V voltage220V;
    
    /**
     * 通过构造器，传入一个Voltage220V 实例
     * @param voltage220v
     */
    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
        this.voltage220V = voltage220v;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        int dstV = 0;
        if (voltage220V != null) {
            // 获取220V 电压
            int src = voltage220V.output220V();
            System.out.println("使用对象适配器，进行适配～～");
            dstV = src / 44;
            System.out.println("适配完成，输出的电压为 = " + dstV);
        }
        return dstV;
    }

}
package com.example.demo.adapter.objectadapter;

public class Phone {
    
    /**
     * 充电
     * @param iVoltage5V
     */
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        if (iVoltage5V.output5V() == 5) {
            System.out.println("电压为5V，可以充电～～");
        } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
            System.out.println("电压大于5V，不能充电～～");
        }
    }
}
package com.example.demo.adapter.objectadapter;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" === 对象适配器模式 ===");
        Phone phone = new Phone();
        phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
    }
}

对象适配器模式注意事项和细节

1）对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。
根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决类类适配器必须继承src的局限性问题，也不再要求dst必须是接口。
2）使用成本更低，更灵活。

接口适配器模式

1）一些书籍称为 ：适配器模式（Default Adapter Pattern）或缺省适配器模式。
2）当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法类来实现需求
3）适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况

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package com.example.demo.adapter.interfaceadapter;

public interface Interface4 {
    
    public void m1();
    
    public void m2();
    
    public void m3();
    
    public void m4();

}
package com.example.demo.adapter.interfaceadapter;

/**
 * 在AbsAdapter 我们将Interface4 的方法进行默认实现
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public abstract class AbsAdapter implements Interface4{
    @Override
    public void m1() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
    
    @Override
    public void m2() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
    
    @Override
    public void m3() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
    
    @Override
    public void m4() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
}
package com.example.demo.adapter.interfaceadapter;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
            
            /**
             * 只需要去覆盖我们需要使用的接口方法
             */
            @Override
            public void m1() {
                System.out.println("使用类m1的方法");
            }
            
        };
        absAdapter.m1();
    }
}

适配器模式在SpringMVC框架应用的源码分析

1）SpringMVC中的HandlerAdapter，就使用类适配器模式
2）SpringMVC处理请求的流程回顾

在这里插入图片描述
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（1） 通过HandlerMapping来映射Controller
（2）获取适配器
（3）通过适配器调用controller的方法并返回ModelAndVIew
在HandlerAdapter的实现子类，使用的每一种Controller有一种对应的适配器实现类，每种Controller有不同的实现方式
3）使用HandlerAdapter的原因分析 ：
可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用Controller方法，需要调用的时候就得不断的使用if else来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展Controller，就得修改原来的代码，这样违背来OCP原则。
4）动手写SpringMVC通过适配器设计模式获取到对应的Controller的源码

在这里插入图片描述

package com.example.demo.adapter.sprringmvc;


/**
 * 多种Controller实现
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public interface Controller {

}

class HttpController implements Controller {
    public void doHttpHandler() {
        System.out.println("http....");
    }
}

class SimpleController implements Controller {
    public void doSimplerHandler() {
        System.out.println("simple...");
    }
}

class AnnotationController implements Controller {
    public void doAnnotationHandler() {
        System.out.println("annotation...");
    }
}
package com.example.demo.adapter.sprringmvc;


/**
 * 定义一个Adapter接口
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public interface HandlerAdapter {
    public boolean supports(Object handler);
    
    public void handle(Object handler);
}

/**
 * 多种适配器类
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

    @Override
    public boolean supports(Object handler) {
        return handler instanceof SimpleController;
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((SimpleController) handler).doSimplerHandler();
    }
    
}

class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

    @Override
    public boolean supports(Object handler) {
        return handler instanceof HttpController;
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((HttpController) handler).doHttpHandler();
    }
    
}

class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter {

    @Override
    public boolean supports(Object handler) {
        return handler instanceof AnnotationController;
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((AnnotationController) handler).doAnnotationHandler();
    }
    
}
package com.example.demo.adapter.sprringmvc;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class DispatchServlet {
    
    public static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>();

    public DispatchServlet() {
        handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
        handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
        handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
    }
    
    public void doDispatch() {
        // 此处模拟SpringMVC从request取handler的对象，
        // 适配器可以获取到希望的Controller
        // HttpController controller = new HttpController（）；
        AnnotationController controller = new AnnotationController();
        // SimpleController controller = new SimpleController();
        // 得到对应适配器
        HandlerAdapter adapter = getHandler(controller);
        // 通过适配器执行对应的Controller对应方法
        adapter.handle(controller);
    }

    private HandlerAdapter getHandler(AnnotationController controller) {
        for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
            if (adapter.supports(controller)) {
                return adapter;
            }
        }
        return null;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        new DispatchServlet().doDispatch();
    }
}

说明 ：
1）Spring定义了一个适配接口，使得每一种Controller有一种对应的适配器实现类
2）适配器代替Controller执行相应的方法
3）扩展Controller时，只需要增加一个适配器类就完成类SpringMVC的扩展类
4）这就是设计模式的力量

适配器模式的注意事项和细节

1）三种命名方式，是根据src是以怎样的形式给到Adapter（Adapter里的形式）来命名的。
2）类适配器 ：以类给到，在Adapter里，就是将src当做类，继承
对象适配器：以对象给到，在Adapter里，将src作为一个对象，持有
接口适配器 ：以接口给到，在Adapter里，将src作为一个接口，实现
3）Adapter模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作
4）实际开发中，实现起来不拘泥于三种经典形式