【23种设计模式】适配器模式（六）

前言

从今天开始我们开始讲【结构型】设计模式，【结构型】设计模式有如下几种：适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式、代理模式。【创建型】的设计模式解决的是对象创建的问题，那【结构型】设计模式解决的是类和对象的组合关系的问题。

今天我们就开始讲【结构型】设计模式里面的第一个设计模式，中文名称：适配器模式，英文名称：Adapter Pattern。说起这个模式其实很简单，在现实生活中也有很多实例，比如：我们手机的充电器，充电器的接头，有的是把两相电转换为三相电的，当然也有把三相电转换成两相电的。我们经常使用笔记本电脑，笔记本电脑的工作电压和我们家里照明电压是不一致的，当然也就需要充电器把照明电压转换成笔记本的工作电压，只有这样笔记本电脑才可以正常工作。我们只要记住一点，适配就是转换，把不能在一起工作的两样东西通过转换，让他们可以在一起工作。Adapter模式主要应用于“希望复用一些现存的类，但是接口又与复用环境要求不一致的情况”，在遗留代码复用、类库迁移等方面非常有用。

适配器模式的定义

在软件系统中，由于应用环境的变化，常常需要将“一些现存的对象”放在新的环境中应用，但是新环境要求的接口是这些现存对象所不满足的。如何应对这种“迁移的变化”？如何既能利用现有对象的良好实现，同时又能满足新的应用环境所要求的接口？将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，Adapter模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

适配器模式的组成

• 目标角色（Target）：定义Client使用的与特定领域相关的接口。
• 客户角色（Client）：与符合Target接口的对象协同。
• 被适配角色（Adaptee)：定义一个已经存在并已经使用的接口，这个接口需要适配。
• 适配器角色（Adapter) ：适配器模式的核心。它将对被适配Adaptee角色已有的接口转换为目标角色Target匹配的接口。对Adaptee的接口与Target接口进行适配.。

适配器模式的实现

由于适配器模式有两种实现结构，对象适配器和类适配器，分别进行实现：

对象适配器实现

两插脚

 /// <summary>
    /// 我家只有2个孔的插座，也就是适配器模式中的目标(Target)角色，这里可以写成抽象类或者接口
    /// </summary>
    public class TwoHoleTarget
    {
        // 客户端需要的方法
        public virtual void Request()
        {
            Console.WriteLine("我是2个孔的插头....");
        }
    }

三插脚

/// <summary>
    /// 笔记本电源适配器是有3个柱子的插头，源角色——需要适配的类（Adaptee）
    /// </summary>
    public class ThreeHoleAdaptee
    {
        public void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("我是3个孔的插头....");
        }
    }

适配器

/// <summary>
    /// 适配器类，TwoHole这个对象写成接口或者抽象类更好，面向接口编程嘛
    /// </summary>
    public class ThreeToTwoAdapter : TwoHoleTarget
    {
        // 引用两个孔插头的实例,从而将客户端与TwoHole联系起来
        private ThreeHoleAdaptee threeHoleAdaptee = new ThreeHoleAdaptee();

        //TODO:这里可以继续增加适配的对象

        /// <summary>
        /// 实现2个孔插头接口方法
        /// </summary>
        public override void Request()
        {
            //可以做具体的转换工作
            threeHoleAdaptee.SpecificRequest();
        }
    }

调用

		 /// <summary>
        /// 家里只有两个孔的插座，也懒得买插线板了，还要花钱，
        /// 但是笔记本的电源适配器是一个有3个小柱子的插头，明显直接搞不定，那就适配吧
        ///</summary>
        /// </summary>
        public void RunTest()
        {
            //现在就可以使用三插给笔记本充电了
            TwoHoleTarget homeTwoHole = new ThreeToTwoAdapter();
            homeTwoHole.Request();
        }

类适配器实现

两插脚

  /// <summary>
    /// 我家只有2个孔的插座，也就是适配器模式中的目标角色（Target），这里只能是接口，也是类适配器的限制
    /// </summary>
    public interface ITwoHoleTarget
    {
        void Request();
    }

三插脚

  /// <summary>
    /// 3个孔的插头，源角色——需要适配的类（Adaptee）
    /// </summary>
    public abstract class ThreeHoleAdaptee2
    {
        public void SpecificRequest2()
        {
            Console.WriteLine("我是3个孔的插头。。。。");
        }
    }

适配器

  /// <summary>
    /// 适配器类，接口要放在类的后面，在此无法适配更多的对象，这是类适配器的不足
    /// </summary>
    public class ThreeToTwoAdapter2 : ThreeHoleAdaptee2, ITwoHoleTarget
    {
        /// <summary>
        /// 实现2个孔插头接口方法
        /// </summary>
        public void Request()
        {
            // 调用3个孔插头方法
            this.SpecificRequest2();
        }
    }

调用

  public void RunTest()
        {
            ITwoHoleTarget change = new ThreeToTwoAdapter2();
            change.Request();
        }

适配器模式优缺点

适配器模式用来解决现有对象与客户端期待接口不一致的问题，下面详细总结下两种适配器形式的优缺点

类的适配器模式：

优点：

• 可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”。

• 可以重新定义Adaptee(被适配的类)的部分行为，因为在类适配器模式中，Adapter是Adaptee的子类。

• 仅仅引入一个对象，并不需要额外的字段来引用Adaptee实例（这个即是优点也是缺点）。

缺点：

• 用一个具体的Adapter类对Adaptee和Target进行匹配，当如果想要匹配一个类以及所有它的子类时，类的适配器模式就不能胜任了。因为类的适配器模式中没有引入Adaptee的实例，光调用this.SpecificRequest方法并不能去调用它对应子类的SpecificRequest方法。

• 采用了 “多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合。

对象的适配器模式：

优点：

• 可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”（这点是两种实现方式都具有的）

• 采用 “对象组合”的方式，更符合松耦合。

缺点：

• 使得重定义Adaptee的行为较困难，这就需要生成Adaptee的子类并且使得Adapter引用这个子类而不是引用Adaptee本身。