6.java设计模式之适配器模式

设计模式 2020-12-02

基本需求：

  • 将一个220V的电压输出成5V的电压，其中220V电压为被适配者，变压器为适配器，5v电压为适配目标

基本介绍：

  • 适配器模式属于结构型模式,将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper) 分为类适配器模式，对象适配器模式，接口适配器模式
  • 用户的角度看不到被适配者，是解耦的，用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法

类适配器模式：

  • Adapter 类，通过继承 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配

  • UML类图

  • 代码实现

    • public class Voltage220V {

     // 被适配类

     public int output220V() {
        System.out.println("输出220V电压");
        return 220;
     }

}

public interface Voltage5V {

     // 用户需要使用的接口
     int output5V();

}

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V {

     // 适配方法(通过实现用户使用的接口将配适配的类转换成用户所需要的)
     @Override
     public int output5V() {
        int output = output220V() / 44;
        System.out.println("适配出5V电压");
        return output;
     }

}

public class Phone {

     // 使用接口
     public void charging(Voltage5V voltage5V) {
        voltage5V.output5V();
     }

}

// client调用
public static void main(String[] args) {
     Phone phone = new Phone();
     // 用户只关心接口 不需要关心被适配者
     phone.charging(new VoltageAdapter());
}

  • 注意事项

    • Java是单继承机制，所以类适配器需要继承src类这一点算是一个缺点,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

对象适配器模式：

  • 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，以解决兼容性的问题。即：持有src类，实现dst类接口，完成 src->dst的适配，将被适配者类的对象聚合组合到适配器类中

  • 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

  • UML类图

  • 代码实现

    • // 只需要对类适配器模式中的适配器类进行修改即可
public class VoltageAdapter implements Voltage5V {

   // 直接将被适配类对象聚合到适配器中，免去了继承
     // 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
     private Voltage220V voltage220V;

     public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
     }
     // 适配方法
     @Override
     public int output5V() {
        int output = voltage220V.output220V() / 44;
        System.out.println("适配出5V电压");
        return output;
     }

}

  • 注意事项

    • 对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决了类适配器必须继承src的局限性问题，也不再要求 dst必须是接口
    • 使用成本更低，更灵活

接口适配器模式：

  • 核心思路：当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求

  • 适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况

  • UML类图

  • 代码实现

    • public class Voltage220V {

   // 被适配类

   public int output220V() {
       System.out.println("输出220V电压");
       return 220;
   }

}

public interface OutputVoltage {

   // 该接口提供多种方法，适配器抽象类对该接口的全部方法进行空实现
   // 使用时用户只重写他们关心的那个方法即可，不需要关心其他的方法
   int output5V();

   int output10V();

   int output220V();

}

public abstract class VoltageAdapter implements OutputVoltage {

   // 聚合被适配类
   protected Voltage220V voltage220V;

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

   // 对接口中的所有适配方法进行空实现
   @Override
   public int output5V() {
       return 0;
   }

   @Override
   public int output10V() {
       return 0;
   }

   @Override
   public int output220V() {
       return 0;
   }

}

public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       VoltageAdapter voltageAdapter = new VoltageAdapter(new Voltage220V()) {
           // 使用时用户只重写他们关心的那个方法即可，不需要关心其他的方法
           @Override
           public int output5V() {
               int i = super.voltage220V.output220V() / 44;
               System.out.println("适配出5V电压");
               return i;
           }
       };
       voltageAdapter.output5V();
   }
}

springmvc源码：

  • springMVC中DispatchServlet中的doDispatch方法 就用到了适配器模式，通过Handler对象适配出了HandlerAdapter对象，通过HandlerAdapter执行Handler对象中的方法

  • DispatcherServlet -> HandlerMapping(得到处理器链) -> HandlerAdapter(处理器适配器) -> Handler(处理器) -> ViewAndResolver(视图解析器) -> 模板等返回给浏览器

  • 简单实现DispatcherServlet中的适配器

    • UML类图

    • 代码实现

      • // 处理器适配器接口及实现类
public interface MyHandlerAdapter {

   // 处理器适配器 判断是那种适配器
   boolean support(Object object);

   // 通过适配器执行处理器中的方法
   void handler(Object object);

}

class MyHttpRequestHandlerAdapter  implements MyHandlerAdapter{

   @Override
   public boolean support(Object object) {
       return object instanceof MyHttpRequestHandler;
   }

   @Override
   public void handler(Object object) {
       MyHttpRequestHandler myHttpRequestHandler = (MyHttpRequestHandler) object;
       myHttpRequestHandler.doHttpRequest();
   }
}

class MySimpleControllerHandlerAdapter  implements MyHandlerAdapter{

   @Override
   public boolean support(Object object) {
       return object instanceof MySimpleControllerHandler;
   }

   @Override
   public void handler(Object object) {
       MySimpleControllerHandler mySimpleControllerHandler = (MySimpleControllerHandler) object;
       mySimpleControllerHandler.doSimpleController();
   }
}

class MySimpleServletHandlerAdapter  implements MyHandlerAdapter{

   @Override
   public boolean support(Object object) {
       return object instanceof MySimpleServletHandlerAdapter;
   }

   @Override
   public void handler(Object object) {
       MySimpleServletHandler mySimpleServletHandler = (MySimpleServletHandler) object;
       mySimpleServletHandler.doSimpleServlet();
   }
}

      • // 处理器接口及实现类
public interface MyHandler {

   // 处理器接口
}

class MyHttpRequestHandler implements MyHandler {

   public void doHttpRequest() {
       System.out.println("doHttpRequest...");
   }

}

class MySimpleControllerHandler implements MyHandler {

   public void doSimpleController() {
       System.out.println("doSimpleController...");
   }

}

class MySimpleServletHandler implements MyHandler {

   public void doSimpleServlet() {
       System.out.println("doSimpleServlet...");
   }

}


      • public class MyDispatcherServlet {

   // 进行spring mvc中DispatcherServlet的简单实现
   private static List<MyHandlerAdapter> myHandlerAdapters = new ArrayList<>();

   public MyDispatcherServlet() {
       myHandlerAdapters.add(new MyHttpRequestHandlerAdapter());
       myHandlerAdapters.add(new MySimpleControllerHandlerAdapter());
       myHandlerAdapters.add(new MySimpleServletHandlerAdapter());
   }

   public void doDispatcher(String request) {
       // 实际执行流程 DispatcherServlet -> HandlerMapping(得到处理器链) -> HandlerAdapter(处理器适配器) -> Handler(处理器) -> ViewAndResolver(视图解析器) -> 模板等返回
       // 实际 通过HttpServletRequest对象获取的Handler对象 此处简化即可
       MyHttpRequestHandler myHttpRequestHandler = new MyHttpRequestHandler();
       MyHandlerAdapter handlerAdapter = getHandlerAdapter(myHttpRequestHandler);
       // 通过获取到的HandlerAdapter对象来执行指定种类Handler的方法
       // 不同的HandlerAdapter执行Handler的方法的方式不一样
       // 感觉相当于将Handle对象分成了多类，每类通过自己的HandlerAdapter执行Handler对象中的处理方法，这样每类的执行方式都一样
       handlerAdapter.handler(myHttpRequestHandler);
   }

   /**
    * 通过Handler获取对应的HandlerAdapter进行适配
    * @param myHandler
    * @return
    */
   public MyHandlerAdapter getHandlerAdapter(MyHandler myHandler) {
       if (null != this.myHandlerAdapters) {
           for (MyHandlerAdapter myHandlerAdapter : myHandlerAdapters) {
               if (myHandlerAdapter.support(myHandler)) {
                   return myHandlerAdapter;
               }
           }
       }
       throw new RuntimeException("该Handler没有对应的HandlerAdapter");
   }

   public static void main(String[] args) {
       MyDispatcherServlet myDispatcherServlet = new MyDispatcherServlet();
       myDispatcherServlet.doDispatcher("url");
   }
}

注意事项：

  • 三种命名方式，是根据src是以怎样的形式给到Adapter（在 Adapter 里的形式）来命名的
    • 类适配器：以类给到，在Adapter里，就是将src当做类，继承
    • 对象适配器：以对象给到，在Adapter里，将src作为一个对象，持有
    • 接口适配器：以接口给到，在Adapter里，将src作为一个接口，实现
  • Adapter模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作
  • 实际开发中，实现起来不拘泥于我们讲解的三种经典形式

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