浅谈Python设计模式 - 适配器模式

 

　　声明：本系列文章主要参考《精通Python设计模式》一书，并且参考一些资料，结合自己的一些看法来总结而来。

　　从本篇便开始介绍结构型设计模式，而适配器设计模式便是该类设计模式的一种，那么什么是结构型设计模式呢？

　结构型设计模式：

　　其主要用来处理一个系统中不同实体（比如类和对象）之间关系，关注的是提供一种简单的对象组合方式来创造新的功能。

　适配器模式

　　该书中介绍主要为了适配器模式主要用于 帮助我们实现两个不兼容接口之间的兼容。

　　当我们希望把一个老组件用于一个新组系统或者把一个新组件应用于老系统中，同时在代码无法修改的，或者说无法访问这些代码时（在实际开发中，旧系统的代码修改后牵一而动全身，很容易引起系统的崩溃。）。这时候，我们可以编写一个额外的代码层，该代码层包含让这两个接口之间能够通信需要进行的所有修改。

　　注：通俗的说就是设计 接口/API，以保证程序符合 开放/封闭 原则，同时保证不修改其他地方接口的调用方式，保持新老代码间的兼容性。

 

　　示例：假设有这样一个场景：

　　一、存在一套旧系统，里面包含 Computer类，如下：

class Computer:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return 'the {} computer'.format(self.name)

    def execute(self):
        return 'executes a program'

　　二、下面有需求，需要为该应用丰富更多的功能，而有了接下来的两个类：Synthesizer、Human如下：

class Synthesizer:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return 'the {} synthesizer'.format(self.name)

    def play(self):
        return 'is playing an electronic song'

class Human:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return '{} the human'.format(self.name)

    def speak(self):
        return 'says hello'

　　从上面代码可以看出： Synthesizer 类，主要动作由play（）方法执行。Human类主要动作由speak（）方法执行。而原来的类 Computer其动作由execute（）方法执行。

　　并且对于原来的老系统来说，所有动作函数均使用 Obj.execute() 来执行。即对于调用者来说，新系统的组件 Synthesizer.play() 和 Human.speak() 是不存在的，必须像调用 Computer.execute() 一样使用 Synthesizer.execute() 和 Human.execute() 来调用原系统中对象的执行函数。

　　而这就是我们所说的常见，在无法修改 旧系统的调用方式和修改其源代码的请求下，为了让新组件去适应（兼容）旧系统的情况。所以这边我们可以使用适配器模式来解决。

　　三、于是我们可以创建一个 通用的Adapter类，将一些带不同接口的对象适配到一个统一接口中。

class Adapter:
    def __init__(self, obj, adapted_methods):
        self.obj = obj
        self.__dict__.update(adapted_methods)

    def __str__(self):
        return str(self.obj)

　解析一下：

　　这里使用一个__init__魔法方法，将新组件的对象添加obj属性中。而其中在__dict__魔法方法，将新组件对象的方法添加到适配器对象的属性字典中。这样就可以使用适配器对象即可调用新组件的方法。

　

　　　四、接下来，只需要在调用时，对原有系统的类进行封装，即可实现统一使用 execute() 方法执行动作了。代码如下.

def main():
    objects = [Computer('Asus')]
    synth = Synthesizer('moog')
    objects.append(Adapter(synth, dict(execute=synth.play)))
    human = Human('Bob')
    objects.append(Adapter(human, dict(execute=human.speak)))

    for i in objects:
        print('{} {}'.format(str(i), i.execute()))
        print('type is {}'.format(type(i)))

　　注释：其实就是在实例化对象后，使用 Adapter 再将对象包裹一次，最终的调用其实都是调用了 Adapter 类的对象。即：调用适配器对象的execute方法其实就是调用 synth.play或者human.speak方法。

 

　　输出结果如下：

the Asus computer executes a program
type is <class '__main__.Computer'>
the moog synthesizer is playing an electronic song
type is <class '__main__.Adapter'>
Bob the human says hello
type is <class '__main__.Adapter'>

　　这也是为什么当我们执行下面代码会报错的原因：

for i in objects:
    print(i.name)

　　当然我们可以这样改：

for i in objects:
    print(i.obj.name)

　　这样就可以成功了。这是由于 i对象为适配器对象，只是它的属性字典中，execute 其指向的为  Human.speak 的引用地址。故可以直接使用  i.execute() 进行调用。而其属性字典中没有 Human的name属性，当然我们之前 将 human对象传进来了，而其在适配器对象的obj属性指向的是 human对象，故 i.obj.name 即可调用。

 

　　over~~~