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设计模式-适配器模式

Owen Guo 2024-07-01 11:59:58
简介设计模式-适配器模式

问题背景

在我们生活中,插座输出的电源都是220V的,而我们手机充电需要的电压基本都是5V的。我们不能直接用220V的电压来给手机充电,也不能说专门有线路来提供5V的电压。所以就有了充电器,充电器可以将220V的电压转为5V的电压,这样我们就方便太多了。

上面所说的充电器其实就是适配器模式中的适配器,而适配器模式就是将两个完全不兼容的对象能够互相合作。

适配器模式工作原理

在这里插入图片描述
1)适配器模式:将一个类的接口转换成另一种接口,让原本接口不兼容的类可以兼容
2)从用户的角度看不到被适配者,是解耦的
3)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。
4)用户收到反馈结果,感觉只是和目标接口交互

类适配器模式

对于我们最开始提到的问题,我们来使用类适配器模式来解决,我们先画一个UML类图来描述:
在这里插入图片描述
1)Voltage220V类是我们的插座,输出220V电压
2)Voltage5V是充电器接口,有一个抽象方法output5V()来输出5V电压
3)VoltageAdapter是我们的适配器(充电器),它通过继承Voltage220V类和实现Voltage5V接口来时间两个不同接口之间的交互。
4)Phone类通过依赖Voltage5V接口就可以完成充电

代码实现

public class Voltage220V {

    private Integer src = 220;

    public Integer output220V() {
        System.out.println("输出电压" + src + "V");
        return src;
    }
}
public interface Voltage5V {
    Integer output5V();
}
public class VoltageAdapeter extends Voltage220V implements Voltage5V{
    @Override
    public Integer output5V() {
        Integer out = super.output220V() / 44;
        System.out.println("输入电压" + super.output220V() + "V,输出电压"  + out + "V");
        return out;
    }
}
public class Phone {

    private Voltage5V voltage5V;

    public Phone(Voltage5V voltage5V) {
        this.voltage5V = voltage5V;
    }

    public void charging() {
        System.out.println("正在充电,使用电压为:" + voltage5V.output5V() + "V");
    }

}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone(new VoltageAdapeter());
        phone.charging();
    }
}

注意事项和细节

1)Java是单继承机制,所以类适配器需要继承src(Voltage220V)类算是一点缺点,因为这要求dst(Voltage5V)必须是一个接口,有一定的局限性
2)src类的方法在Adapter(VoltageAdapeter)种都会暴露出来,也增加了使用成本。
3)由于其继承了src类,所以它可以根据需求重写src类的方法,是的Adapter的灵活性增强了。

对象适配器模式

在这里插入图片描述

1)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。
2)根据合成复用原则,在系统中尽量使用关联关系来替代继承关系。
3)对象适配器模式是适配器模式常用的一种

代码实现

VoltageAdapeter类的代码变成如下:

public class VoltageAdapeter implements Voltage5V {

    private Voltage220V voltage220V;

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

    @Override
    public Integer output5V() {
        Integer out = voltage220V.output220V() / 44;
        System.out.println("输入电压" + voltage220V.output220V() + "V,输出电压"  + out + "V");
        return out;
    }
}

client类的代码变为如下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Voltage5V voltage5V= new VoltageAdapeter(new Voltage220V());
        Phone phone = new Phone(voltage5V);
        phone.charging();
    }
}

其他类的代码都不需要变

注意事项和细节

1)对象适配器模式和类适配器模式其实算是同一种思想,只不过实现方式不同。
2)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
3)使用成本更低,更灵活

接口适配器模式

在这里插入图片描述

1)接口适配器模式也称为缺省适配器模式
2)当适配器不需要全部实现接口中提供的方法时,可以先设计一个抽象类实现接口,并为该接口中的每个方法提供一个默认实现,那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某个方法来实现需求
3)适用于一个接口不想使用其所有方法的情况
4)我们可以使用匿名内部类的方式来实现适配器类

代码实现

public class Voltage220V {

    private Integer src = 220;

    public Integer output220V() {
        System.out.println("输出电压" + src + "V");
        return src;
    }
}

适配器接口我们有两个方法,但是我们需要全部实现,只实现输出5V电压的接口就可以了。

public interface Voltage5VAnd10V {
    Integer output5V();
    Integer output10V();
}

实现一个抽象类,实现适配器接口的方法作为一个空方法

public abstract class AbsVoltage5VAnd10V implements Voltage5VAnd10V{

    private Voltage220V voltage220V;

    public AbsVoltage5VAnd10V(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    public Voltage220V getVoltage220V() {
        return voltage220V;
    }

    @Override
    public Integer output5V() {
        return null;
    }

    @Override
    public Integer output10V() {
        return null;
    }
}
public class Phone {

    private Voltage5VAnd10V voltage5V;

    public Phone(Voltage5VAnd10V voltage5V) {
        this.voltage5V = voltage5V;
    }

    public void charging() {
        System.out.println("正在充电,使用电压为:" + voltage5V.output5V() + "V");
    }

}

客户端调用这里使用了你匿名内部类的方式

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 匿名内部类实现
        AbsVoltage5VAnd10V absVoltage5VAnd10V = new AbsVoltage5VAnd10V(new Voltage220V()) {
            @Override
            public Integer output5V() {
                Integer out = super.getVoltage220V().output220V() / 44;
                System.out.println("输入电压" + super.getVoltage220V().output220V() + "V,输出电压" + out + "V");
                return out;
            }
        };

        Phone phone = new Phone(absVoltage5VAnd10V);
        phone.charging();
    }
}
风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。