设计模式解析之——Adapter模式（k_eckel转自微软高校博客K_eckel's mindview）

0 引言

0.1 目的

       本文档给出设计模式之——Adapter模式的简化诠释，并给出其C++实现。

0.2 说明

Project	Design Pattern Explanation（By K_Eckel）
Authorization	Free Distributed but Ownership Reserved
Date	2005-04-05（Cherry blossom is Beautiful）
Test Bed	MS Visual C++ 6.0

0.3 参考

       在本文档的写作中，参考了以下的资源，在此列出表示感谢：

u       书籍

[GoF 2000]：GoF,Design Patterns-Elements of Reusable Object-Oriented Software

Addison-Wesley 2000/9.

        [Martine 2003]：Robert C.Martine, Agile Software Development Principles, Patterns, and Practices, Pearson Education, 2003.

0.4 联系作者

Author	K_Eckel
State	Candidate for Master’s Degree School of Computer Wuhan University
E_mail	frwei@whu.edu.cn

2 Adapter模式

2.1 问题

       Adapter模式解决的问题在生活中经常会遇到：比如我们有一个Team为外界提供S类服务，但是我们Team里面没有能够完成此项人物的member，然后我们得知有A可以完成这项服务（他把这项人物重新取了个名字叫S’，并且他不对外公布他的具体实现）。为了保证我们对外的服务类别的一致性（提供S服务），我们有以下两种方式解决这个问题：

       1）把B君直接招安到我们Team为我们工作，提供S服务的时候让B君去办就是了；

       2）B君可能在别的地方有工作，并且不准备接受我们的招安，于是我们Team可以想这样一种方式解决问题：我们安排C君去完成这项任务，并做好工作（Money：））让A君工作的时候可以向B君请教，因此C君就是一个复合体（提供S服务，但是是B君的继承弟子）。

       实际上在软件系统设计和开发中，这种问题也会经常遇到：我们为了完成某项工作购买了一个第三方的库来加快开发。这就带来了一个问题：我们在应用程序中已经设计好了接口，与这个第三方提供的接口不一致，为了使得这些接口不兼容的类（不能在一起工作）可以在一起工作了，Adapter模式提供了将一个类（第三方库）的接口转化为客户（购买使用者）希望的接口。

       在上面生活中问题的解决方式也就正好对应了Adapter模式的两种类别：类模式和对象模式。

2.2 模式选择

       Adapter模式典型的结构图为：

图2-1：Adapter Pattern（类模式）结构图

图2-2：Adapter Pattern（对象模式）结构图

    在Adapter模式的结构图中可以看到，类模式的Adapter采用继承的方式复用Adaptee的接口，而在对象模式的Adapter中我们则采用组合的方式实现Adaptee的复用。有关这些具体的实现和分析将在代码说明和讨论中给出。

2.3 实现

2.3.1 完整代码示例（code）

       Adapter模式的实很简单，这里为了方便初学者的学习和参考，将给出完整的实现代码（所有代码采用C++实现，并在VC 6.0下测试运行）。

       类模式的Adapter实现：

代码片断1：Adapter.h
//Adapter.h

#ifndef _ADAPTER_H_
#define _ADAPTER_H_

class Target
{
public:
 Target();

 virtual ~Target();

 virtual void Request();

protected:

private:

};

class Adaptee
{
public:
 Adaptee();

 ~Adaptee();

 void SpecificRequest();

protected:

private:

};

class Adapter:public Target,private Adaptee
{
public:
 Adapter();

 ~Adapter();

 void Request();

protected:

private:

};

#endif //~_ADAPTER_H_

代码片断2：Adapter.cpp
//Adapter.cpp

#include "Adapter.h"

#include <iostream>

Target::Target()
{

}

Target::~Target()
{

}

void Target::Request()
{
 std::cout<<"Target::Request"<<std::endl;
}

Adaptee::Adaptee()
{

}

Adaptee::~Adaptee()
{

}

void Adaptee::SpecificRequest()
{
 std::cout<<"Adaptee::SpecificRequest"
<<std::endl;
}

Adapter::Adapter()
{

}

Adapter::~Adapter()
{

}

void Adapter::Request()
{
 this->SpecificRequest();
}

代码片断3：main.cpp
//main.cpp

#include "Adapter.h"

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc,char* argv[])
{
 //Adapter* adt = new Adapter();

 Target* adt = new Adapter();

 adt->Request();

 return 0;
}

   对象模式的Adapter实现：

代码片断1：Adapter.h
//Adapter.h

#ifndef _ADAPTER_H_
#define _ADAPTER_H_

class Target
{
public:
 Target();

 virtual ~Target();

 virtual void Request();

protected:

private:

};

class Adaptee
{
public:
 Adaptee();

 ~Adaptee();

 void SpecificRequest();

protected:

private:

};

class Adapter:public Target
{
public:
 Adapter(Adaptee* ade);

 ~Adapter();

 void Request();

protected:

private:
 Adaptee* _ade;

};

#endif //~_ADAPTER_H_

代码片断2：Adapter.cpp
//Adapter.cpp

#include "Adapter.h"

#include <iostream>

Target::Target()
{

}

Target::~Target()
{

}

void Target::Request()
{
 std::cout<<"Target::Request"<<std::endl;
}

Adaptee::Adaptee()
{

}

Adaptee::~Adaptee()
{

}

void Adaptee::SpecificRequest()
{
 std::cout<<"Adaptee::SpecificRequest"<<std::endl;
}

Adapter::Adapter(Adaptee* ade)
{
 this->_ade = ade;
}

Adapter::~Adapter()
{

}

void Adapter::Request()
{
 _ade->SpecificRequest();
}

代码片断3：main.cpp
//main.cpp

#include "Adapter.h"

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc,char* argv[])
{
 Adaptee* ade = new Adaptee;

 Target* adt = new Adapter(ade);

 adt->Request();

 return 0;
}

2.3.2 代码说明

       Adapter模式实现上比较简单，要说明的是在类模式Adapter中，我们通过private继承Adaptee获得实现继承的效果，而通过public继承Target获得接口继承的效果（有关实现继承和接口继承参见讨论部分）。

2.4 讨论

       在Adapter模式的两种模式中，有一个很重要的概念就是接口继承和实现继承的区别和联系。接口继承和实现继承是面向对象领域的两个重要的概念，接口继承指的是通过继承，子类获得了父类的接口，而实现继承指的是通过继承子类获得了父类的实现（并不统共接口）。在C++中的public继承既是接口继承又是实现继承，因为子类在继承了父类后既可以对外提供父类中的接口操作，又可以获得父类的接口实现。当然我们可以通过一定的方式和技术模拟单独的接口继承和实现继承，例如我们可以通过private继承获得实现继承的效果（private继承后，父类中的接口都变为private，当然只能是实现继承了。），通过纯抽象基类模拟接口继承的效果，但是在C++中pure virtual function也可以提供默认实现，因此这是不纯正的接口继承，但是在Java中我们可以interface来获得真正的接口继承了。