设计模式：适配器模式

适配器模式

概述

如果去欧洲国家去旅游的话，他们的插座如下图最左边，是欧洲标准。而我们使用的插头如下图最右边的。因此我们的笔记本电脑，手机在当地不能直接充电。所以就需要一个插座转换器，转换器第1面插入当地的插座，第2面供我们充电，这样使得我们的插头在当地能使用。生活中这样的例子很多，手机充电器（将220v转换为5v的电压），读卡器等，其实就是使用到了适配器模式。

定义：

​ 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。

​ 适配器模式分为类适配器模式和对象适配器模式，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。

结构

适配器模式（Adapter）包含以下主要角色：

• 目标（Target）接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
• 适配者（Adaptee）类：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
• 适配器（Adapter）类：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。

类适配器模式

实现方式：定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口，同时又继承现有组件库中已经存在的组件。

【例】读卡器

现有一台电脑只能读取SD卡，而要读取TF卡中的内容的话就需要使用到适配器模式。创建一个读卡器，将TF卡中的内容读取出来。

类图如下：

代码如下：

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:31
 */
public interface SDCard {

    public void readSD();

    public void writeSD();
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:32
 */
public class SDCardImpl implements SDCard {
    @Override
    public void readSD() {
        System.out.println("readSD...");
    }
    

    @Override
    public void writeSD() {
        System.out.println("writeSD...");
    }
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:28
 */
public interface TFCard {

    public void readTF();

    public void writeTF();
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:29
 */
public class TFCardImpl implements TFCard {


    @Override
    public void readTF() {
        System.out.println("readTF...");
    }

    @Override
    public void writeTF() {
        System.out.println("writeTF...");
    }
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:35
 */
public class SDAdapterTF implements SDCard {

    private TFCard tfCard;

    public SDAdapterTF(TFCard tfCard) {
        this.tfCard = tfCard;
    }
    @Override
    public void readSD() {
        System.out.println("adapter read tf card ");
        tfCard.readTF();
    }

    @Override
    public void writeSD() {
        System.out.println("adapter write tf card");
        tfCard.writeTF();
    }
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:40
 */
public class Computer {

    public void readSD(SDCard sdCard) {
        if(sdCard == null) {
            throw new NullPointerException("sd card null");
        }
        sdCard.readSD();
    }
}

/**
 * @author WGR
 * @create 2021/1/22 -- 9:40
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        SDCard sdCard = new SDCardImpl();
        computer.readSD(sdCard);
        System.out.println("------------");

        TFCard tfCard = new TFCardImpl();
        SDAdapterTF adapter = new SDAdapterTF(tfCard);
        computer.readSD(adapter);
    }
}

注意：还有一个适配器模式是接口适配器模式。当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类Adapter ，实现所有方法。而此时我们只需要继承该抽象类即可。

应用场景

• 以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类，但其接口同新系统的接口不一致。
• 使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同。

JDK源码解析

Reader（字符流）、InputStream（字节流）的适配使用的是InputStreamReader。

InputStreamReader继承自java.io包中的Reader，对他中的抽象的未实现的方法给出实现。如：

public int read() throws IOException {
    return sd.read();
}

public int read(char cbuf[], int offset, int length) throws IOException {
    return sd.read(cbuf, offset, length);
}

如上代码中的sd（StreamDecoder类对象），在Sun的JDK实现中，实际的方法实现是对sun.nio.cs.StreamDecoder类的同名方法的调用封装。类结构图如下：

从上图可以看出：

• InputStreamReader是对同样实现了Reader的StreamDecoder的封装。
• StreamDecoder不是Java SE API中的内容，是Sun JDK给出的自身实现。但我们知道他们对构造方法中的字节流类（InputStream）进行封装，并通过该类进行了字节流和字符流之间的解码转换。

结论：

​ 从表层来看，InputStreamReader做了InputStream字节流类到Reader字符流之间的转换。而从如上Sun JDK中的实现类关系结构中可以看出，是StreamDecoder的设计实现在实际上采用了适配器模式。