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适配器设计模式的基本原理



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适配器模式主要解决在软件系统中,常常要将一些"现存的对象"放到新的环境中,而新环境要求的接口是现对象不能满足的问题。

适配器模式 (Adapter Pattern)是 结构型设计模式 的一种,适配器模式的定义是: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。

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  • Target:目标接口,期望接口,当前系统业务所期待的接口,它可以是抽象类或接口。
  • Adaptee:被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
  • Adapter:适配器模式的核心角色,其他两个角色都是已经存在的角色,而适配器角色是需要新建立的,它的职责非常简单:它将对被适配Adaptee角色已有的接口通过继承或者类关联的方法转换为目标角色Target匹配的接口。对Adaptee的接口与Target接口进行适配。

适配器模式分为和两种,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。

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程序的运行结果如下:

 

优点: 使用方便,代码简化,不需要引入对象实例

缺点: 高耦合,灵活性低。使用对象继承的方式,是静态的定义方式

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程序的运行结果如下:

 

优点: 灵活性高、低耦合,采用 “对象组合”的方式,是动态组合方式

缺点: 使用复杂,需要引入对象实例

对象适配器模式中的“目标接口”和“适配者类”的代码同类适配器模式一样,只要修改适配器类和客户端的代码即可。

【例1】用适配器模式(Adapter)模拟新能源汽车的发动机。

分析:新能源汽车的发动机有电能发动机(Electric Motor)和光能发动机(Optical Motor)等,各种发动机的驱动方法不同,例如,电能发动机的驱动方法 electricDrive() 是用电能驱动,而光能发动机的驱动方法 opticalDrive() 是用光能驱动,它们是适配器模式中被访问的适配者。

客户端希望用统一的发动机驱动方法 drive() 访问这两种发动机,所以必须定义一个统一的目标接口 Motor,然后再定义电能适配器(Electric Adapter)和光能适配器(Optical Adapter)去适配这两种发动机。

我们把客户端想访问的新能源发动机的适配器的名称放在 XML 配置文件中(点此下载 XML 文件),客户端可以通过对象生成器类 ReadXML 去读取。这样,客户端就可以通过 Motor 接口随便使用任意一种新能源发动机去驱动汽车,下图是其结构图。

发动机适配器的结构图

 
 

程序的运行结果如下:

 

注意:如果将配置文件中的 ElectricAdapter 改为 OpticalAdapter,则运行结果如下:

 

适配器模式(Adapter)可扩展为双向适配器模式,双向适配器类既可以把适配者接口转换成目标接口,也可以把目标接口转换成适配者接口,其结构图如下图所示:

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程序的运行结果如下:

 

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