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Java设计模式 —— 【结构型模式】适配器模式（类的适配器、对象适配器、接口适配器）详解

article 2024/12/22 10:33:13

文章目录

基本介绍
一、类的适配器
二、对象适配器
三、接口适配器
总结

基本介绍

生活中有很多例子：

不同国家的插座接口不同，需要转换器；
家用电源220V，手机只接受5V充电，需要转换器；
读卡器，拓展坞。。。

在这里插入图片描述
定义：

适配器模式的主要作用是将一个类的接口转换成客户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能一起工作。

适配器模式分为类适配器模式和对象适配器模式，前者类之间的耦合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。

结构：

适配器模式（Adapter）包含以下主要角色：

目标（Target）接口： 当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口；
适配者（Adaptee）类： 它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口；
适配器（Adapter）类： 它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。

一、类的适配器

实现方式：定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口，同时又继承现有组件库中已经存在的组件。

【例】手机充电器

家用电源220V，手机只接受5V充电，要想给手机充电，我们得需要一个转换器。

在这里插入图片描述
家用电源【适配者类】：

public class Voltage220V {
    public Integer output22V() {
        return 220;
    }
}

目标接口：

//充电器接口
public interface IVoltage5V {
    Integer output5V();
}

//给个实现类
public class Voltage5V implements IVoltage5V {

    @Override
    public Integer output5V() {
        return 5;
    }
}

适配器类：

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {

    @Override
    public Integer output5V() {
        return 5;
    }
}

手机类：

public class Phone {
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
            System.out.println("电压5V, 正在充电。。。");
        } else {
            System.out.println("只能使用5V电压充电。。。");
        }
    }
}

测试：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        System.out.println("===直接使用5V电源充电===");
        phone.charging(new Voltage5V());
        System.out.println("===使用类适配器充电===");
        phone.charging(new VoltageAdapter());
    }
}

在这里插入图片描述
小结：

Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承src一个缺点，因为这要求dst必须是接口，有一定局限性；
src类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本；
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 的灵活性增强了。

二、对象适配器

对象适配器模式可釆用将现有组件库中已经实现的组件引入适配器类中，该类同时实现当前系统的业务接口；
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，以解兼容性的问题。即:持有 src 类，实现 dst 类接口，完成 src -> dst 的适配；
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；
对象适配器模式是适配器模式常用的一种。

使用对象适配器将上述案例做以修改后，UML类图为：

在这里插入图片描述
家用电源【适配者类】：

public class Voltage220V {
    public Integer output220V() {
        return 220;
    }
}

目标接口：

public interface IVoltage5V {
    Integer output5V();
}

public class Voltage5V implements IVoltage5V {

    @Override
    public Integer output5V() {
        return 5;
    }
}

适配器类：

public class VoltageAdapter implements IVoltage5V {
    private Voltage220V voltage220V;

    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    @Override
    public Integer output5V() {
        //适配规则
        Integer v220 = voltage220V.output220V();
        return v220 / 44;
    }
}

public class Phone {
    public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
        System.out.println("正在充电, 电压" + iVoltage5V.output5V() + "V");
    }
}

测试：

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        System.out.println("===直接使用5V电源充电===");
        phone.charging(new Voltage5V());
        System.out.println("===使用对象适配器充电===");
        phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
    }
}