java 23种设计模式(六、适配器模式)
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在上图中可以看出,Adaptee类并没有sampleOperation2()方法,而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类,提供一个中间环节,即类Adapter,把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是继承关系,这决定了这个适配器模式是类的:
模式所涉及的角色有:
● 目标(Target)角色:这就是所期待得到的接口。注意:由于这里讨论的是类适配器模式,因此目标不可以是类。
● 源(Adapee)角色:现在需要适配的接口。
● 适配器(Adaper)角色:适配器类是本模式的核心。适配器把源接口转换成目标接口。显然,这一角色不可以是接口,而必须是具体类。
源代码
public interface Target { /** * 这是源类Adaptee也有的方法 */ public void sampleOperation1(); /** * 这是源类Adapteee没有的方法 */ public void sampleOperation2(); }
上面给出的是目标角色的源代码,这个角色是以一个JAVA接口的形式实现的。可以看出,这个接口声明了两个方法:sampleOperation1()和sampleOperation2()。而源角色Adaptee是一个具体类,它有一个sampleOperation1()方法,但是没有sampleOperation2()方法。
public class Adaptee { public void sampleOperation1(){} }
public class Adapter extends Adaptee implements Target { /** * 由于源类Adaptee没有方法sampleOperation2() * 因此适配器补充上这个方法 */ @Override public void sampleOperation2() { //写相关的代码 } }
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从上图可以看出,Adaptee类并没有sampleOperation2()方法,而客户端则期待这个方法。为使客户端能够使用Adaptee类,需要提供一个包装(Wrapper)类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例,从而此包装类能够把Adaptee的API与Target类的API衔接起来。Adapter与Adaptee是委派关系,这决定了适配器模式是对象的。
public interface Target { /** * 这是源类Adaptee也有的方法 */ public void sampleOperation1(); /** * 这是源类Adapteee没有的方法 */ public void sampleOperation2(); }
public class Adaptee { public void sampleOperation1(){} }
public class Adapter { private Adaptee adaptee; public Adapter(Adaptee adaptee){ this.adaptee = adaptee; } /** * 源类Adaptee有方法sampleOperation1 * 因此适配器类直接委派即可 */ public void sampleOperation1(){ this.adaptee.sampleOperation1(); } /** * 源类Adaptee没有方法sampleOperation2 * 因此由适配器类需要补充此方法 */ public void sampleOperation2(){ //写相关的代码 } }
类适配器和对象适配器的权衡
● 类适配器使用对象继承的方式,是静态的定义方式;而对象适配器使用对象组合的方式,是动态组合的方式。
● 对于类适配器,由于适配器直接继承了Adaptee,使得适配器不能和Adaptee的子类一起工作,因为继承是静态的关系,当适配器继承了Adaptee后,就不可能再去处理 Adaptee的子类了。
对于对象适配器,一个适配器可以把多种不同的源适配到同一个目标。换言之,同一个适配器可以把源类和它的子类都适配到目标接口。因为对象适配器采用的是对象组合的关系,只要对象类型正确,是不是子类都无所谓。
● 对于类适配器,适配器可以重定义Adaptee的部分行为,相当于子类覆盖父类的部分实现方法。
对于对象适配器,要重定义Adaptee的行为比较困难,这种情况下,需要定义Adaptee的子类来实现重定义,然后让适配器组合子类。虽然重定义Adaptee的行为比较困难,但是想要增加一些新的行为则方便的很,而且新增加的行为可同时适用于所有的源。
● 对于类适配器,仅仅引入了一个对象,并不需要额外的引用来间接得到Adaptee。
对于对象适配器,需要额外的引用来间接得到Adaptee。
建议尽量使用对象适配器的实现方式,多用合成/聚合、少用继承。当然,具体问题具体分析,根据需要来选用实现方式,最适合的才是最好的。
适配器模式的优点
更好的复用性
系统需要使用现有的类,而此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。
更好的扩展性
在实现适配器功能的时候,可以调用自己开发的功能,从而自然地扩展系统的功能。
适配器模式的缺点
过多的使用适配器,会让系统非常零乱,不易整体进行把握。比如,明明看到调用的是A接口,其实内部被适配成了B接口的实现,一个系统如果太多出现这种情况,无异于一场灾难。因此如果不是很有必要,可以不使用适配器,而是直接对系统进行重构。
缺省适配模式
缺省适配(Default Adapter)模式为一个接口提供缺省实现,这样子类型可以从这个缺省实现进行扩展,而不必从原有接口进行扩展。作为适配器模式的一个特例,缺省是适配模式在JAVA语言中有着特殊的应用。
鲁智深的故事
和尚要做什么呢?吃斋、念经、打坐、撞钟、习武等。如果设计一个和尚接口,给出所有的和尚都需要实现的方法,那么这个接口应当如下:
可以看到,接口AbstractService要求定义三个方法,分别是serviceOperation1()、serviceOperation2()、serviceOperation3();而抽象适配器类ServiceAdapter则为这三种方法都提供了平庸的实现。因此,任何继承自抽象类ServiceAdapter的具体类都可以选择它所需要的方法实现,而不必理会其他的不需要的方法。
适配器模式的用意是要改变源的接口,以便于目标接口相容。缺省适配的用意稍有不同,它是为了方便建立一个不平庸的适配器类而提供的一种平庸实现。
在任何时候,如果不准备实现一个接口的所有方法时,就可以使用“缺省适配模式”制造一个抽象类,给出所有方法的平庸的具体实现。这样,从这个抽象类再继承下去的子类就不必实现所有的方法了。
适配器模式应用场景
类适配器与对象适配器的使用场景一致,仅仅是实现手段稍有区别,二者主要用于如下场景:
(1)想要使用一个已经存在的类,但是它却不符合现有的接口规范,导致无法直接去访问,这时创建一个适配器就能间接去访问这个类中的方法。
(2)我们有一个类,想将其设计为可重用的类(可被多处访问),我们可以创建适配器来将这个类来适配其他没有提供合适接口的类。
以上两个场景其实就是从两个角度来描述一类问题,那就是要访问的方法不在合适的接口里,一个从接口出发(被访问),一个从访问出发(主动访问)。
接口适配器使用场景:
(1)想要使用接口中的某个或某些方法,但是接口中有太多方法,我们要使用时必须实现接口并实现其中的所有方法,可以使用抽象类来实现接口,并不对方法进行实现(仅置空),然后我们再继承这个抽象类来通过重写想用的方法的方式来实现。这个抽象类就是适配器。