iOS 设计模式的应用 ⑥ 适配器模式

前言

    在面向对象软件设计中，许多时候新功能需要新接口，但是已有的类和新的接口之间不兼容的情况非常普遍。人们为它找到了解决方案，这个方案被称为适配器模式（Adapter Pattern）。

什么是适配器

    适配器模式作为两个不兼容的接口之间的桥梁，它将一个类的接口转换成客户端希望的另外一个接口，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。
   适配器模式有时也称作为包装器 （Wapper)。思想很简单，适配器实现客户端所要的某种接口的行为。同时，它又连接到另一个具有（完全）不同接口与行为的对象。一边是客户端懂得如何使用的目标接口，另一边是客户端一无所知的被适配者，适配器处于两者之间。适配器的主要作用是把被适配者的行为传递给管道另一端的客户端。

类适配器和对象适配器

类适配器

    实现适配器的方法有两种，第一种是通过继承来适配两个接口，这称为类适配器。在 Objective-C 可以通过实现接口或协议，同时继承父类来实现类适配。

ClassAdapter.png

Target 指目标接口。 Adaptee 指被适配者。 request意为请求行为。

    Adapter 是一个 遵守了 <Target> 协议，同时也是一个 Adaptee 类型。Adapter 实现了 Target 的 request 方法。但是 Adapter没有重载 Adaptee 的 specficRequest方法，而是在 Adapter 的 request 方法中的实现中，调用父类 specficRequest方法。request 方法在运行时向父类发送 [super specficRequest] 消息。super 就是 Adaptee ，它的 Adapter 的 request 方法的作用域内，按自己的方式执行 specficRequest 方法。

只有当 Target是协议而不是类时，类适配器才能够用 Objective-C 来实现。协议的设计与适配器模式的描述并不完全匹配。但它实现了该模式的目标：允许具有其他不兼容接口的类一起工作

对象适配器

    另一种方式称为对象适配器，其与类适配器不同，对象适配器不继承被适配者，而是组合了一个对它的引用。实现为对象适配器时，它们之间的关系为：

ObjectAdapter.png

    Target和Adapter之间的关系与类适配器相同，而Adapter与Adaptee之间的关系从“属于”变成了“包含”。这种关系下，Adapter需要保持一个对Adaptee的引用。在request方法中，Adapter发送[adaptee specficRequest]消息给引用adaptee，以间接访问它的行为，然后实现客户端请求的其余部分。由于Adapter与Adaptee之间是一种“包含”关系，用Adapter去适配Adaptee的子类也没什么问题。

类适配器与对象适配器的对比

类适配器	对象适配器
只针对单一的具体Adaptee类， 把Adaptee适配到Target	可以适配多个Adaptee及其子类
易于重载Adaptee的行为，因为 是通过直接的子类化进行的适配	难以重载Adaptee的行为，需要 借助于子类的对象而不是Adaptee本身
只有一个Adapter对象，无需额 外的指针间接访问Adaptee	需要额外的指针以间接访问 Adaptee并适配其行为

什么时候使用适配器

• 已有类的接口和需求不匹配
• 想要一个可复用的类，该类能够同带有不兼容接口的其它类协作
• 需要适配一个类的几个不同子类，可以使用对象适配器（委托）来适配其父类的接口

适配器的优缺点

优点

1. 可以让任何两个没有关联的类一起运行。
2. 提高了类的复用。
3. 增加了类的透明度。
4. 灵活性好。

缺点

1. 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。

Protocol

    在 iOS 中有许多框架类是用协议中定义的某种形式的委托类实现的。协议是一种语言级（Objective-C）特性，可以定义作为适配器模式实例的接口。

    协议本质上是一系列与类无关的方法声明。如果希望客户端对象与另一个对象通信，但对象的不兼容接口使这变得困难，可以定义协议。然后另一个对象的类正式采用协议并通过实现协议的一个或多个方法来“符合”它。协议可能要求符合的类来实现它的一些方法，而其他方法的实现可能是可选的。然后，客户端对象可以通过协议接口向其他对象发送消息。因此我们可以把自己的委托实现为适配器。

协议的设计与适配器模式的描述并不完全匹配。但它实现了该模式的目标：允许具有其他不兼容接口的类一起工作。

适配器的实现

类适配器的实现

假设现在有一个 TypeC 接口的设备

@protocol TypeC <NSObject>
- (void)connectWithTypeC;
@end
@interface TypeCDevice:  NSObject
- (void)connectWithTypeC;
@end
  
@implementation TypeC
- (void)connectWithTypeC{
    NSLog(@"TypeC connect");
}
@end

现在需要将 MicroUSB 数据线通过 MicroUSBToTypeCAdapter 连接 TypeC 接口的设备

@protocol MicroUSBProtocol <NSObject>
@required
- (void)connectWithMicroUSB;//声明适配方法
@end
@interface MicroUSBToTypeCAdapter : TypeC<MicroUSBProtocol>

@end
@implementation MicroUSBToTypeCAdapter
- (void)connectWithMicroUSB{
    NSLog(@"MicroUSB convert To TypeC");
    [super connectWithTypeC];
}

@end

对象适配器的实现

    假设当前有一个 <MediaPlayer> 协议和一个遵守 <MediaPlayer> 的类 AudioPlayer。默认情况下，AudioPlayer可以播放 mp3 格式的音频文件。

@protocol MediaPlayer <NSObject>
- (void)play:(NSString *)audioType FileName:(NSString *)fileName
@end

    还有一个 <AdvancedMediaPlayer> 协议，和实现了 <AdvancedMediaPlayer> 接口的实体类。

@protocol AdvancedMediaPlayer <NSObject>
@optional
- (void)playVlc:(NSString *)fileName;
- (void)playMp4:(NSString *)fileName;
@end
@interface VlcPlayer : NSObject<AdvancedMediaPlayer>

@end
@implementation VlcPlayer
- (void)playVlc:(NSString *)fileName{
    NSLog(@"Playing vlc file. Name:%@",fileName);
}
@end
@interface Mp4Player : NSObject<AdvancedMediaPlayer>

@end
@implementation Mp4Player
- (void)playMp4:(NSString *)fileName {
    NSLog(@"Playing mpf4 file. Name:%@",fileName);
}
@end

    为了让 AudioPlayer 支持播放其他格式的音频文件。需要创建一个实现了 MediaPlayer 接口的适配器类 MediaAdapter，并使用 遵守了AdvancedMediaPlayer 协议的实例来播放所需的格式。

@interface MediaAdapter : NSObject <MediaPlayer>

@property (nonatomic, strong) id <AdvancedMediaPlayer> advancedMusicPlayer;

- (instancetype)initWithAudioType:(NSString *)audioType;

- (instancetype)init NS_UNAVAILABLE;

@end
@implementation MediaAdapter

- (instancetype)initWithAudioType:(NSString *)audioType{
    self = [super init];
    if (self) {
        if ([audioType isEqualToString:@"vlc"]) {
            self.advancedMusicPlayer = [VlcPlayer new];
        }else if ([audioType isEqualToString:@"mp4"]){
            self.advancedMusicPlayer = [Mp4Player new];
        }
        
    }
    return self;
}

- (void)play:(NSString *)audioType FileName:(NSString *)fileName{
    if ([audioType isEqualToString:@"vlc"]) {
        if ([self.advancedMusicPlayer respondsToSelector:@selector(playVlc:)]) {
            [self.advancedMusicPlayer playVlc:fileName];
        }
       
    }else if ([audioType isEqualToString:@"mp4"]){
        if ([self.advancedMusicPlayer respondsToSelector:@selector(playMp4:)]) {
            [self.advancedMusicPlayer playMp4:fileName];
        }
    }
}
@end

总结

    显然，委托(Delegate)模式属于对象适配器，尽管委托模式本身可以达到多种目的，不只用于适配器模式，但是它对适配器起了重要的启发作用。