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适配器模式 (Adapter) · 对象适配器 · 类适配器 · 实际开发中的应用

article 2025/1/11 2:56:48

引言

在软件开发中，我们经常会遇到“现有类不能直接匹配目标接口”的情况。此时，为了在不改变现有类的情况下完成接口匹配，适配器模式 (Adapter) 应运而生。

适配器模式是一种结构型设计模式，它通过创建一个适配器类，将一个接口转化为客户端期望的另一个接口，从而实现兼容。

适配器模式的核心概念

适配器模式有两种主要实现方式：

类适配器：基于继承实现适配。
对象适配器：基于组合实现适配。

适配器模式的结构

目标接口 (Target)：定义客户端需要的接口。
适配者 (Adaptee)：定义一个已经存在的接口，需要适配。
适配器 (Adapter)：将 Adaptee 的接口转换为 Target 接口。

类适配器

类适配器通过继承适配者类实现适配。

示例代码

需求：假设我们有一个充电接口 MicroUSB，但新设备只支持 TypeC。需要用适配器让 MicroUSB 设备兼容 TypeC。

// 目标接口 (Target)
public interface TypeC {
    void chargeWithTypeC();
}

// 适配者 (Adaptee)
public class MicroUSB {
    public void chargeWithMicroUSB() {
        System.out.println("Charging with MicroUSB...");
    }
}

// 类适配器 (Adapter)
public class MicroUSBToTypeCAdapter extends MicroUSB implements TypeC {
    @Override
    public void chargeWithTypeC() {
        System.out.println("Adapter converting TypeC to MicroUSB...");
        chargeWithMicroUSB();
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TypeC typeCDevice = new MicroUSBToTypeCAdapter();
        typeCDevice.chargeWithTypeC();
    }
}

UML 类图

对象适配器

对象适配器通过组合适配者类实现适配。

示例代码

与类适配器相同的需求，但实现方式改为对象适配器。

// 目标接口 (Target)
public interface TypeC {
    void chargeWithTypeC();
}

// 适配者 (Adaptee)
public class MicroUSB {
    public void chargeWithMicroUSB() {
        System.out.println("Charging with MicroUSB...");
    }
}

// 对象适配器 (Adapter)
public class MicroUSBToTypeCAdapter implements TypeC {
    private final MicroUSB microUSB;

    public MicroUSBToTypeCAdapter(MicroUSB microUSB) {
        this.microUSB = microUSB;
    }

    @Override
    public void chargeWithTypeC() {
        System.out.println("Adapter converting TypeC to MicroUSB...");
        microUSB.chargeWithMicroUSB();
    }
}

// 测试代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MicroUSB microUSBDevice = new MicroUSB();
        TypeC typeCDevice = new MicroUSBToTypeCAdapter(microUSBDevice);
        typeCDevice.chargeWithTypeC();
    }
}