一文搞懂設計模式—適配器模式
適配器模式（Adapter Pattern）屬于結構型模式，用于將一個類的接口轉換成客戶端所期望的另一個接口。它允許不兼容的類之間進行合作，使得原本因接口不匹配而無法工作的類能夠協同工作。
使用場景
適配器模式在以下情況下特別有用：
- 當你想使用一個已經存在的類，但其接口與你的需求不匹配時。
- 當你想創建一個可復用的類，該類與其他不相關的類或不可預見的類進行交互。
- 當我們有動機地修改一個正常運行的系統的接口，這時應該考慮使用適配器模式。
實現方式
適配器模式的實現通常涉及三個角色：目標接口、適配器和被適配者。
- 目標接口：定義了客戶端需要使用的方法，是客戶端期望的接口。
- 適配器：實現了目標接口，并包含一個對被適配者的引用。通過對被適配者的調用來完成客戶端請求。
- 被適配者：已經存在的類或接口，與目標接口不兼容。
在 Java 中，一個常見的使用適配器模式的例子是InputStreamReader類。該類是Java I/O庫中用于將字節流（InputStream）適配成字符流（Reader）的適配器。
FileInputStream fis = new FileInputStream("hello world");
InputStreamReader adapter = new InputStreamReader(fis);
BufferedReader bfr = new BufferedReader(adapter);在這個示例中，客戶需要使用BufferedReader來讀取文件字符流。然而，現有的接口只能提供字節流，例如FileInputStream。為了滿足客戶的需求，我們需要對現有的接口進行適配。
InputStreamReader充當了適配器的角色。它持有一個FileInputStream對象，并通過適配將其轉換為所需的字符流接口。可以將InputStreamReader視為適配器模式的具體實現之一。
通過使用適配器模式，我們成功地將字節流接口適配成了字符流接口，使得BufferedReader能夠以字符方式讀取文件內容，從而滿足了客戶的需求。
適配器模式有兩種比較常見的實現方式：
- 類適配器模式（使用繼承）
- 對象適配器模式（使用組合）
類適配器實現
類適配器通過繼承來實現適配器功能
// 目標接口
public interface Target {
void request();
}
// 被適配者
public class Adaptee {
public void specificRequest() {
System.out.println("Adaptee: specificRequest");
}
}
// 適配器
public class Adapter extends Adaptee implements Target {
/**
* 采用繼承的方式實現轉換功能
*/
@Override
public void request() {
super.specificRequest();
}
}
// 客戶端代碼
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Adaptee adaptee = new Adaptee();
Target target = new Adapter(adaptee);
target.request(); // 通過適配器調用被適配者方法
}
}對象適配器實現
對象適配器通過組合來實現適配器功能
以下是一個簡單的示例代碼：
// 目標接口
public interface Target {
void request();
}
// 被適配者
public class Adaptee {
public void specificRequest() {
System.out.println("Adaptee: specificRequest");
}
}
// 適配器
public class Adapter implements Target {
private Adaptee adaptee;
public Adapter(Adaptee adaptee) {
this.adaptee = adaptee;
}
@Override
public void request() {
adaptee.specificRequest();
}
}
// 客戶端代碼
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Adaptee adaptee = new Adaptee();
Target target = new Adapter(adaptee);
target.request(); // 通過適配器調用被適配者方法
}
}對象適配器和類適配器的區別是：類適配器是類間繼承，對象適配器是對象的合成關系，也可以說是類的關聯關系，這是兩者的根本區別。
一般而言，由于對象適配器是通過類間的關聯關系進行耦合的，因此在設計時就可以做到比較靈活，可以適配不同的被適配類，并且允許動態替換被適配對象。另外，對象適配器不受被適配類的限制。
類適配器通過繼承現有接口類并實現目標接口，這樣的話會使得現有接口類完全對適配器暴露，使得適配器具有現有接口類的全部功能，破壞了封裝性，會引入一些設計上的限制。此外從邏輯上來說，這也是不符合常理的，適配器要做的是擴展現有接口類的功能而不是替代，類適配器只有在特定條件下會被使用。
對象適配器持有現有接口類一個實例，并擴展其功能，實現目標接口。這是推薦的方式，優先采用組合而不是繼承，會使得代碼更利于維護。
優缺點
優點：
- 透明性：適配器模式可以使客戶端對目標類和適配者類的使用變得透明。客戶端只需要與目標接口進行交互，無需了解適配者類的內部實現細節。
- 重用性：通過適配器模式，可以復用已經存在的可復用類。適配器將這些類適配到目標接口中，使得它們可以在新的環境下被重用。
- 靈活性：適配器模式可以動態地適配不同的適配者類，從而滿足不同的客戶端需求。適配器模式允許在運行時更改適配器，以適應不同的情況和要求。
缺點：
- 過多的適配器類：如果系統中存在大量的適配器類，會讓系統非常零亂，不易整體進行把握，可能會導致代碼結構的復雜性增加。
- 可能引入額外的復雜性：適配器模式可能會導致系統中增加額外的類和對象，從而增加系統的復雜性。
總結
適配器模式通過將不兼容的接口轉換為可協同工作的形式，實現了不同類之間的互操作。它可以提高代碼的復用性和靈活性。但在使用過程中需要注意選擇合適的適配器類型，并確保適配器能夠正確地轉換接口。
