在軟件開發(fā)中，我們經(jīng)常會遇到這樣的情況：我們需要使用一個現(xiàn)有的類或者接口，但它與我們系統(tǒng)的目標(biāo)接口不兼容，而我們又不能修改它。這時候，我們該怎么辦呢？大多數(shù)情況下我們都可以使用適配器模式來解決這個問題，本文將從以下四個方面講解適配器模式。

• 簡介
• 優(yōu)缺點(diǎn)
• 應(yīng)用場景
• Java 代碼示例

簡介

適配器模式（Adapter Pattern）是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式，它可以將一個接口轉(zhuǎn)換成客戶端所期待的另一個接口，從而使原本由于接口不兼容而不能一起工作的類可以一起工作。適配器模式也稱為包裝器模式（Wrapper Pattern），因?yàn)樗ㄟ^一個包裝類（即適配器）來包裝不兼容的接口，并提供統(tǒng)一的目標(biāo)接口。適配器模式可以在運(yùn)行時根據(jù)需要選擇不同的適配器來適配不同的被適配者。

對象適配器模式的各角色定義如下。

• Target（目標(biāo)接口）：客戶端要使用的目標(biāo)接口標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)下文中的三相插孔接口 TriplePin。
• Adapter（適配器）：實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)接口，負(fù)責(zé)適配（轉(zhuǎn)換）被適配者的接口 specificRequest()為目標(biāo)接口 request()，對應(yīng)本章下文中的電視機(jī)專屬適配器類 TriplePinAdapter。
• Adaptee（被適配者）：被適配者的接口標(biāo)準(zhǔn)，目前不能兼容目標(biāo)接口的問題接口，可以有多種實(shí)現(xiàn)類，對應(yīng)下文中的兩相插孔接口 DualPin。
• Client（客戶端）：目標(biāo)接口的使用者。

優(yōu)缺點(diǎn)

適配器模式的優(yōu)點(diǎn)有：

• 適配器模式可以增強(qiáng)程序的可擴(kuò)展性，通過使用適配器，可以在不修改原有代碼的基礎(chǔ)上引入新的功能或者接口。
• 適配器模式可以提高類的復(fù)用性，通過使用適配器，可以將已有的類或者接口重新組合和封裝，使其符合新的需求。
• 適配器模式可以增加類的透明度，通過使用適配器，客戶端只需要關(guān)注目標(biāo)接口，而無需了解被適配者的具體實(shí)現(xiàn)。
• 適配器模式可以靈活地切換不同的被適配者，通過使用不同的適配器，可以動態(tài)地選擇不同的被適配者來滿足不同的場景。

適配器模式的缺點(diǎn)有：

• 適配器模式會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，過多地使用適配器會使系統(tǒng)變得零亂和難以理解。
• 適配器模式可能會降低系統(tǒng)的性能，因?yàn)槊看握{(diào)用目標(biāo)接口時都需要經(jīng)過適配器的轉(zhuǎn)換。
• 適配器模式可能會違反開閉原則，如果目標(biāo)接口發(fā)生變化，則需要修改所有的適配器類。

應(yīng)用場景

適配器模式適用于以下場景：

• 當(dāng)需要在一個已有系統(tǒng)中引入新的功能或者接口時，它與系統(tǒng)的目標(biāo)接口不兼容，但又不能修改原有代碼時，可以使用適配器模式。例如在一個數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)中，如果想要支持多種類型的數(shù)據(jù)庫源，但系統(tǒng)只提供了一個固定類型數(shù)據(jù)庫源的操作接口時，可以使用一個數(shù)據(jù)庫源操作適配器來將不同類型數(shù)據(jù)庫源轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一類型數(shù)據(jù)庫源。
• 當(dāng)需要在多個獨(dú)立開發(fā)的系統(tǒng)或者組件之間進(jìn)行協(xié)作時，但由于各自采用了不同的接口或者協(xié)議時，可以使用適配器模式。例如在一個分布式服務(wù)系統(tǒng)中，如果想要讓不同語言編寫的服務(wù)之間進(jìn)行通信和調(diào)用，但各自采用了不同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式時，可以使用一個服務(wù)通信適配器來將不同協(xié)議和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。

Java 代碼示例

舉一個生活中常見的實(shí)例，我們新買了一臺電視機(jī)，其電源插頭是兩相的，不巧的是墻上的插孔卻是三相的，這時電視機(jī)便無法通電使用，我們以代碼來重現(xiàn)這個場景。

1. 定義目標(biāo)接口：三相插口 TriplePin，其中 3 個參數(shù) l、n、e 分別對應(yīng)火線(live)、零線(null)和地線(earth)。

public interface TriplePin {

    public void electrify(int l, int n, int e);
}

2. 定義被適配者接口：兩項(xiàng)插口 DualPin，可以看到參數(shù)中缺少了地線 e 參數(shù)。

public interface DualPin {

    public void electrify(int l, int n);
}

3. 添加被適配者接口具體實(shí)現(xiàn)類：TV，可以看到 TV 實(shí)現(xiàn)的是兩相接口，所在無法直接在三項(xiàng)接口中使用。

public class TV implements DualPin {
    @Override
    public void electrify(int l, int n) {
        System.out.println("火線通電:" + l + "，零線通電:" + n);
        System.out.println("電視開機(jī)");
    }
}

4. 定義適配器類：三項(xiàng)接口適配器 TriplePinAdapter，實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)接口并且包含兩項(xiàng)接口屬性，在 electrify 方法中調(diào)用被適配設(shè)備的兩插通電方法，忽略地線參數(shù) e，以此來完成三項(xiàng)接口對兩項(xiàng)接口的兼容。

這也就意味著 TriplePinAdapter 類能幫助我們將 TV 類與三項(xiàng)接口兼容。

public class TriplePinAdapter implements TriplePin {

    private DualPin dualPin;

    public TriplePinAdapter(DualPin dualPin) {
        this.dualPin = dualPin;
    }

    @Override
    public void electrify(int l, int n, int e) {
        // 調(diào)用被適配設(shè)備的兩插通電方法，忽略地線參數(shù)e
        dualPin.electrify(l, n);
    }
}

5. 定義客戶端類

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        DualPin dualPinDevice = new TV();
        TriplePin triplePinDevice = new TriplePinAdapter(dualPinDevice);
        triplePinDevice.electrify(1, 0, -1);
    }
}

輸出結(jié)果如下：

火線通電:1，零線通電:0
電視開機(jī)

總結(jié)

通過利用適配器模式對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展后，我們就不必再為解決兼容性問題去暴力修改類接口了，轉(zhuǎn)而通過適配器，以更為優(yōu)雅、巧妙的方式將兩側(cè)“對立”的接口“整合”在一起，順利化解雙方難以調(diào)和的矛盾，最終使它們順利接通。