适配器模式

Java陈序员原创💡2022年6月11日

设计模式

适配器模式

大约 7 分钟

适配器模式

1.1 适配器模式

1.1.1 基本介绍

适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)。
适配器模式属于结构型模式。
主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式。

1.1.2 工作原理

适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口，让原本接口不兼容的类可以兼容。
从用户的角度看不到被适配者，是解耦的。
用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法。
用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互，如图

1.2 类适配器模式

1.2.1 基本介绍

基本介绍：Adapter 类，通过继承 Source 类，实现 Target 类接口，完成 Source -- > Target 的适配。

1.2.2 代码实现

应用实例说明以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter， 220 V交流电相当于 Source (即被适配者)，我们的目 Target (即目标)是 5V 直流电。
思路分析(类图)

代码实现

创建 220V 电压类

public class Voltage220V {

    /**
     * 输出 220V 交流电
     */
    public int output220V() {
        System.out.println("输出 220V 交流电...");
        return 220;
    }
}

创建 5V 电压接口

public interface Voltage5V {

    public int output5V();
}

创建适配器类

public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V {
    @Override
    public int output5V() {
        int src = output220V();
        System.out.println("输出 5V 电...");
        int dist = src / 44;
        return dist;
    }
}

创建手机类

public class Phone {

    public Phone() {
    }

    public void charge(VoltageAdapter voltageAdapter) {
        int i = voltageAdapter.output5V();
        if (i == 5) {
            System.out.println("手机充上电了，电压:" + i + "V");
        } else {
            System.out.println("电压不匹配，手机充不了电");
        }
    }
}

创建客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        phone.charge(new VoltageAdapter());
        
        // 输出
        // 输出 220V 交流电...
        // 输出 5V 电...
        // 手机充上电了，电压:5V
    }
}

1.2.3 具体分析

Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承 Source 类这一点算是一个缺点，因为这要求 Target 必须是接口，有一定局限性。
Source 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
由于其继承了 Source 类，所以它可以根据需求重写 Source 类的方法，使得 Adapter 的灵活性增强了。

1.3 对象适配器模式

1.3.1 基本介绍

基本思路和类的适配器模式相同，只是将 Adapter 类作修改，不是继承 Source 类，而是持有 Source 类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 Source 类，实现 Target 类接口，完成 Source --> Target 的适配
根据“合成复用原则”，在系统中尽量使用关联关系（聚合）来替代继承关系。
对象适配器模式是适配器模式常用的一种。

1.3.2 代码实现

应用实例说明以生活中充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter， 220 V交流电相当于 Source (即被适配者)，我们的目 Target (即目标)是 5V 直流电。
思路分析(类图)：
只需修改适配器即可

代码实现

只需修改适配器即可

public class VoltageAdapter implements Voltage5V {

    private Voltage220V voltage220V;

    public VoltageAdapter() {
    }

    public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    public void setVoltage220V(Voltage220V voltage220V) {
        this.voltage220V = voltage220V;
    }

    public Voltage220V getVoltage220V() {
        return voltage220V;
    }

    @Override
    public int output5V() {
        int dist = 0;
        if (Objects.nonNull(voltage220V)) {
            int src = voltage220V.output220V();
            System.out.println("输出 5V 电...");
            dist = src / 44;
        }
        return dist;
    }
}

1.3.3 具体分析

对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。根据合成复用原则，使用组合替代继承，所以它解决了类适配器必须继承 Source 的局限性问题，也不再要求 Target 必须是接口。
使用成本更低，更灵活。

1.4 接口适配器模式

1.4.1 基本介绍

一些书籍称为：适配器模式(Default Adapter Pattern)或缺省适配器模式。
核心思路：当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求。
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

1.4.2 代码实现

创建接口类

public interface Interface1 {

    void function01();

    void function02();

    void function03();

    void function04();
}

创建适配器类

public abstract class AbstractAdapter implements Interface1{

    // 默认实现
    @Override
    public void function01() {

    }

    @Override
    public void function02() {

    }

    @Override
    public void function03() {

    }

    @Override
    public void function04() {

    }
}

创建客户但调用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 用匿名内部类的形式实现，只需要去重写我们要调用的方法
        AbstractAdapter abstractAdapter = new AbstractAdapter() {
            @Override
            public void function01() {
                System.out.println("这是 function01()");
            }
        };
        abstractAdapter.function01();
        
        // 输出
        // 这是 function01()
    }
}

1.5 适配器模式在 SpringMVC 框架的源码分析

1.5.1源码分析

SpringMVC 中的 HandlerAdapter 就使用了适配器模式

SpringMVC 处理请求的流程回顾

请求首先到达 DispatcherServlet

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
    protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {

        //...
        // 通过handlerMapping 来映射 Controller
        mappedHandler = this.getHandler(processedRequest);
        // ...
		// 获取适配器
        HandlerAdapter ha = this.getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
		// ...
        // 通过适配器调用 Controller 的方法并返回 ModelAndView
        mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
    }
}

HandlerAdapter

public interface HandlerAdapter {
    boolean supports(Object handler);

    @Nullable
    ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception;

    /** @deprecated */
    @Deprecated
    long getLastModified(HttpServletRequest request, Object handler);
}

HandlerAdapter 的实现子类
HandlerAdapter 的实现子类使得每一种 Controller 有一种对应的适配器实现类，每种 Controller 有不同的实现方式。

使用 HandlerAdapter 的原因分析: 处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用 Controller 方法，需要调用的时候就得不断是使用 if else来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展 Controller，就得修改原来的代码，这样违背了 OCP 原则。

1.5.2 手写 SpringMVC 获取对应的 Controller

创建 Controller 类

public interface Controller {
}

class HttpController implements Controller {
    public void doHttpHandler() {
        System.out.println("http...");
    }
}

class SimpleController implements Controller {
    public void doSimpleHandler() {
        System.out.println("simple...");
    }
}

class AnnotationController implements Controller {
    public void doAnnotationHandler() {
        System.out.println("annotation...");
    }
}

创建适配器类

public interface HandlerAdapter {
    public boolean support(Object handler);

    public void handle(Object handler);

}

class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
    @Override
    public boolean support(Object handler) {
        return (handler instanceof HttpController);
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((HttpController) handler).doHttpHandler();;
    }
}

class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
    @Override
    public boolean support(Object handler) {
        return (handler instanceof SimpleController);
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((SimpleController) handler).doSimpleHandler();;
    }
}

class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
    @Override
    public boolean support(Object handler) {
        return (handler instanceof AnnotationController);
    }

    @Override
    public void handle(Object handler) {
        ((AnnotationController) handler).doAnnotationHandler();;
    }
}

创建 DispatchServlet 类

public class DispatchServlet {

    private static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<>();

    public DispatchServlet() {
        handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());
        handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());
        handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());
    }

    public void doDispatch() {
        HttpController httpController = new HttpController();

        HandlerAdapter handlerAdapter = getHandlerAdapter(handlerAdapters, httpController);

        handlerAdapter.handle(httpController);

    }

    private HandlerAdapter getHandlerAdapter(List<HandlerAdapter> list, Controller controller) {
        return list.stream()
                .filter(item -> item.support(controller))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new RuntimeException("handler not support"));
    }
}

创建客户端

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        DispatchServlet dispatchServlet = new DispatchServlet();
        dispatchServlet.doDispatch();
        
        // 输出
        // http...
    }
}

1.6 适配器模式的注意事项和细节

三种命名方式，是根据 source 是以怎样的形式给到 Adapter（在Adapter里的形式）来命名的。
类适配器：以类给到，在 Adapter 里，就是将 source 当做类。
对象适配器：以对象给到，在 Adapter 里，将 source 作为一个对象。
接口适配器：以接口给到，在Adapter里，将 source 作为一个接口，实现。
适配器模式最大的作用是将原本不兼容的接口融合在一起工作。
实际开发中，实现起来不拘泥于这三种经典形式。

适配器模式

# 适配器模式

# 1.1 适配器模式

# 1.1.1 基本介绍

# 1.1.2 工作原理

# 1.2 类适配器模式

# 1.2.1 基本介绍

# 1.2.2 代码实现

# 1.2.3 具体分析

# 1.3 对象适配器模式

# 1.3.1 基本介绍

# 1.3.2 代码实现

# 1.3.3 具体分析

# 1.4 接口适配器模式

# 1.4.1 基本介绍

# 1.4.2 代码实现

# 1.5 适配器模式在 SpringMVC 框架的源码分析

# 1.5.1源码分析

# 1.5.2 手写 SpringMVC 获取对应的 Controller

# 1.6 适配器模式的注意事项和细节

适配器模式

1.1 适配器模式

1.1.1 基本介绍

1.1.2 工作原理

1.2 类适配器模式

1.2.1 基本介绍

1.2.2 代码实现

1.2.3 具体分析

1.3 对象适配器模式

1.3.1 基本介绍

1.3.2 代码实现

1.3.3 具体分析

1.4 接口适配器模式

1.4.1 基本介绍

1.4.2 代码实现

1.5 适配器模式在 SpringMVC 框架的源码分析

1.5.1源码分析

1.5.2 手写 SpringMVC 获取对应的 Controller

1.6 适配器模式的注意事项和细节