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(七)趣学设计模式之适配器模式！

article 2025/2/25 17:39:07

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目录

一、啥是适配器模式？
二、为什么要用适配器模式？
三、适配器模式的实现方式
1. 类适配器模式（继承插座 👨‍👩‍👧‍👦）
2. 对象适配器模式（插座转换器 🔌）
3. 接口适配器模式（万能插座 🗜️）

四、三种适配器的对比
五、适配器模式的优缺点
六、适配器模式的应用场景
七、总结

🌟我的其他文章也讲解的比较有趣😁，如果喜欢博主的讲解方式，可以多多支持一下，感谢🤗！
🌟了解代理模式请看： (六)趣学设计模式之代理模式！

这篇文章带你详细认识一下设计模式中的适配器模式

一、啥是适配器模式？

想象一下，你买了一个新的电器 💡，但是插头和家里的插座不匹配 😫，怎么办？这时候就需要一个插座转换器 🔌，把电器的插头转换成家里的插座可以使用的类型 💡。

适配器模式，就是用来解决接口不兼容的问题！ 它可以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可以一起工作 🤝。

简单来说，就是把不兼容的接口转换成兼容的接口！

你想使用一个类，但是它的接口和你需要的接口不一样： 就像你想用一个旧的类库，但是它的接口和你的代码不兼容 😫！
你想让两个接口不兼容的类一起工作： 就像你想让一个美国的插头和一个中国的插座一起工作 🔌！
你想重用一些现有的类，但是它们的接口不符合你的要求： 就像你想用一个旧的算法，但是它的输入输出格式和你的代码不兼容 😫！

二、为什么要用适配器模式？

用适配器模式，好处多多 👍：

提高类的复用性： 可以将一些现有的类适配成新的接口，方便重用 ♻️！
提高系统的灵活性： 可以动态地选择不同的适配器，使得系统更加灵活 🤸！
符合开闭原则： 可以在不修改现有代码的情况下，增加新的适配器，扩展功能 🆕！
解耦： 将客户端和目标类解耦，降低系统的耦合度 🔗！

三、适配器模式的实现方式

适配器模式主要分为三种：

类适配器模式： 通过继承来实现适配，就像继承了插座的类 👨‍👩‍👧‍👦！
对象适配器模式： 通过组合来实现适配，就像用一个插座转换器 🔌！
接口适配器模式： 通过实现一个抽象类来实现适配，就像万能插座 🗜️！

1. 类适配器模式（继承插座 👨‍👩‍👧‍👦）

类适配器模式，通过继承来实现适配，就像继承了插座的类，拥有了插座的功能 🔌！

案例：电压适配器（经典案例 ⚡）

假设你有一个 220V 的电源 🔌，但是你需要给一个 5V 的设备充电 📱，怎么办？这时候就需要一个电压适配器，把 220V 的电压转换成 5V 的电压 ⚡！

代码示例：

// 目标接口：5V 电压
public interface Voltage5V {
    int output5V(); // 输出 5V 电压
}

// 需要适配的类：220V 电压
public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("我是220V电压");
        return src;
    }
}

// 适配器类：电压适配器
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V {
    @Override
    public int output5V() {
        // 获取 220V 电压
        int srcV = output220V();
        // 转换成 5V 电压
        int dstV = srcV / 44;
        return dstV;
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter(); // 创建适配器对象
        int voltage = adapter.output5V(); // 获取 5V 电压
        System.out.println("输出电压为：" + voltage + "V"); // 输出电压
    }
}

分析：

Voltage5V 是目标接口，客户端需要使用 5V 电压。
Voltage220V 是需要适配的类，它只能输出 220V 电压。
VoltageAdapter 是适配器类，它继承了 Voltage220V 类，并实现了 Voltage5V 接口，将 220V 电压转换成 5V 电压。

输出结果：

我是220V电压
输出电压为：5V

2. 对象适配器模式（插座转换器 🔌）

对象适配器模式，通过组合来实现适配，就像用一个插座转换器，把电器的插头转换成家里的插座可以使用的类型 🔌！

案例：还是电压适配器（对象版⚡）

还是上面的电压适配器的例子，但是这次我们使用对象适配器模式来实现 🚀！

代码示例：

// 目标接口：5V 电压
public interface Voltage5V {
    int output5V(); // 输出 5V 电压
}

// 需要适配的类：220V 电压
public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("我是220V电压");
        return src;
    }
}

// 适配器类：电压适配器
public class VoltageAdapter implements Voltage5V {
    private Voltage220V voltage220V; // 组合 220V 电压对象

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

    @Override
    public int output5V() {
        // 获取 220V 电压
        int srcV = voltage220V.output220V();
        // 转换成 5V 电压
        int dstV = srcV / 44;
        return dstV;
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Voltage220V voltage220V = new Voltage220V(); // 创建 220V 电压对象
        VoltageAdapter adapter = new VoltageAdapter(voltage220V); // 创建适配器对象
        int voltage = adapter.output5V(); // 获取 5V 电压
        System.out.println("输出电压为：" + voltage + "V"); // 输出电压
    }
}

分析：

Voltage5V 是目标接口，客户端需要使用 5V 电压。
Voltage220V 是需要适配的类，它只能输出 220V 电压。
VoltageAdapter 是适配器类，它组合了 Voltage220V 类，并实现了 Voltage5V 接口，将 220V 电压转换成 5V 电压。

输出结果：

我是220V电压
输出电压为：5V

3. 接口适配器模式（万能插座 🗜️）

接口适配器模式，通过实现一个抽象类来实现适配，就像万能插座，可以兼容各种类型的插头 🗜️！

案例：USB 接口适配器（万能接口 💻）

假设你有一个 USB 设备 💾，但是你的电脑只有 Type-C 接口 💻，怎么办？这时候就需要一个 USB 接口适配器，把 USB 接口转换成 Type-C 接口 💻！

代码示例：

// 目标接口：USB 接口
public interface Usb {
    void read(); // 读取数据
    void write(); // 写入数据
    void connect(); // 连接设备
    void disconnect(); // 断开连接
}

// 抽象适配器类：USB 适配器
public abstract class UsbAdapter implements Usb {
    @Override
    public void read() {
        // 默认实现，可以不实现
    }

    @Override
    public void write() {
        // 默认实现，可以不实现
    }

    @Override
    public void connect() {
        // 默认实现，可以不实现
    }

    @Override
    public void disconnect() {
        // 默认实现，可以不实现
    }
}

// 需要适配的类：Type-C 设备
public class TypeCDevice extends UsbAdapter {
    @Override
    public void read() {
        System.out.println("Type-C 设备读取数据");
    }

    @Override
    public void write() {
        System.out.println("Type-C 设备写入数据");
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TypeCDevice typeCDevice = new TypeCDevice(); // 创建 Type-C 设备对象
        typeCDevice.connect(); // 连接设备
        typeCDevice.read(); // 读取数据
        typeCDevice.write(); // 写入数据
        typeCDevice.disconnect(); // 断开连接
    }
}

分析：

Usb 是目标接口，客户端需要使用 USB 接口。
UsbAdapter 是抽象适配器类，它实现了 Usb 接口，但是提供了默认实现，子类可以选择性地实现需要的方法。
TypeCDevice 是需要适配的类，它继承了 UsbAdapter 类，并实现了 read 和 write 方法，实现了 USB 接口的功能。

输出结果：

Type-C 设备读取数据
Type-C 设备写入数据

四、三种适配器的对比

特性	类适配器模式	对象适配器模式	接口适配器模式
实现方式	继承	组合	抽象类
优点	简单易用	灵活，可以适配多个类	可以选择性地实现接口方法
缺点	只能适配一个类，耦合度较高	需要持有目标类的对象，增加了对象的数量	需要定义抽象类，增加了类的数量
适用场景	目标类接口比较稳定，不需要经常修改	需要适配多个类，或者目标类接口经常修改	只需要使用接口中的部分方法