適配器模式

說到適配器，我們現實生活中到處都是適配器，其中最容易被大家提起的就是電源適配器。
比如墻上只有一個三孔的插座，而你的手機充電器是兩孔的，這個時候你需要一個，一邊是三腳，一邊提供兩個孔的適配器，來做一次插座接口轉換。
實際上，我們常使用的插線板就有這個功能，所以某些場景下它就是適配器。

不兼容的API升級

那么回到面向對象中來，假設現在你手上已有一個軟件系統，集成了廠商的類；現在需要升級廠商到新的類，但是廠商新類提供的API新舊不兼容，如果你不想修改已有的代碼，來解決掉這個升級問題？

審視下當前系統有些什么
首先有廠商相關的類

/*** 原始的廠商API*/ public interface OldVendorApi {void doSomething();}/*** 舊廠商實現*/ public class OldVendorApiImplV1 implements OldVendorApi {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("執行舊廠商代碼....");} }

有使用廠商類的代碼

/*** 使用廠商類的客戶端代碼*/ public class YourSystemClient {private OldVendorApi vendorAPI;public YourSystemClient(OldVendorApi vendorAPI) {this.vendorAPI = vendorAPI;}public void callVendorApi(){System.out.println("調用廠商類api....");vendorAPI.doSomething();} }

能夠正常跑

/*** 測試*/ public class VendorMainV1 {public static void main(String[] args) {YourSystemClient systemClient = new YourSystemClient(new OldVendorApiImplV1());systemClient.callVendorApi();} }

好了，如果現在要升級不兼容的新廠商接口（實際情況下，這種廠商還是很少的），新的api和實現如下

/*** 新的廠商API*/ public interface NewVendorApiV2 {void doSomething2();}/*** 新廠商實現*/ public class NewVendorApiImplV2 implements NewVendorApiV2 {@Overridepublic void doSomething2() {System.out.println("執行新的廠商代碼....");} }

我們不修改YourSystemClient類的情況下，可以使用適配器來完成這個升級。
新增適配器

/*** 舊廠商接口適配器，實現舊的接口，實際功能調用到新的API上*/ public class OldVendorApiAdapter implements OldVendorApi{private NewVendorApiV2 newVendorApi;public OldVendorApiAdapter(NewVendorApiV2 newVendorApi) {this.newVendorApi = newVendorApi;}@Overridepublic void doSomething() {newVendorApi.doSomething2();} }

讓我們的客戶端依賴新的適配器，代碼如下

/*** 測試*/ public class VendorMainV2 {public static void main(String[] args) {OldVendorApiAdapter oldVendorApiAdapter = new OldVendorApiAdapter(new NewVendorApiImplV2());YourSystemClient systemClient = new YourSystemClient(oldVendorApiAdapter);systemClient.callVendorApi();} }

這樣，通過傳入適配器類，就實現了，不修改代碼，通過增加代碼來實現升級。

按照慣例，看下UML圖

火雞偽裝鴨子

再看一個示例，看看如何讓火雞來偽裝成一個鴨子，混到鴨子中去的。
首先我們先吧鴨子接口和實現，火雞接口和實現提供出來。

/*** 鴨子接口*/ public interface Duck {void quack();void fly(); }/*** 綠頭鴨*/ public class MallardDuck implements Duck {@Overridepublic void quack() {System.out.println("呱呱呱的叫");}@Overridepublic void fly() {System.out.println("飛30米...");} }/*** 火雞接口*/ public interface Turkey {void gobble();void fly(); }/*** 野生火雞*/ public class WildTurkey implements Turkey{@Overridepublic void gobble() {System.out.println("咕咕的叫");}@Overridepublic void fly() {System.out.println("飛了10米");} }

接下來，使用一個適配器，通過它來將火雞偽裝成鴨子

/*** 火雞適配器-將火雞適配成鴨子*/ public class TurkeyAdapter implements Duck {Turkey turkey;public TurkeyAdapter(Turkey turkey) {this.turkey = turkey;}@Overridepublic void quack() {turkey.gobble();}@Overridepublic void fly() {for (int i = 0; i < 3; i++) {turkey.fly();}} }

測試偽裝

/*** 測試*/ public class DuckMain {public static void main(String[] args) {Duck duck = new MallardDuck();duck.quack();duck.fly();System.out.println();duck = new TurkeyAdapter(new WildTurkey());duck.quack();duck.fly();} }

看下UML圖

定義

適配者模式將一個類的接口，裝換為客戶希望的另外一個接口，讓原本不兼容的類可以合作無間。

我們用代碼來實現一波
目標接口（客戶希望的接口）

/*** 目標接口*/ public interface Target {void request(); }

不能夠直接兼容的被適配者

/*** 被適配者*/ public class Adaptee {public void specialRequest(){System.out.println("被適配者具體工作....");} }

做接口轉換的適配器類

/*** 適配器，實現目標接口，將請求轉發給被適配者*/ public class Adapter implements Target {private Adaptee adaptee;public Adapter(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void request() {adaptee.specialRequest();} }

客戶端類

/*** 客戶*/ public class Client {private Target target;public Client(Target target) {this.target = target;}public void doSomething(){target.request();} }

測試

/*** 測試*/ public class AdapterMain {public static void main(String[] args) {Adapter adapter = new Adapter(new Adaptee());Client client = new Client(adapter);client.doSomething();} }

可以看到，通過適配器類的接口轉換和轉發，讓客戶類通過目標接口，使用了原本不能兼容的被適配者類的能力。

看看UML圖。

我們前面學到了裝飾者模式，他們都是通過加一層包裝來實現客戶也具體工作類之間的解耦。
他們的區別是什么?

適配者模式是通過包裝來提供接口轉換，而裝飾者通過包裝來動態的提供新的能力，他們的意圖不同。

擴展示例

https://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/b7dc95/adapter-design-pattern-demystified/
這是一個只支持USB接口的筆記本電腦，要使用老的PS/2接口鼠標時，使用適配器的例子。

外觀模式

你已經知道適配器模式是如何將一個接口轉換為成另一個符合客戶預期的接口，達到兼容的目的；
另一個裝換接口的模式，其目的是為了簡化接口，這個模式叫外觀模式，它將一個或者數個復雜的接口隱藏在背后，留出干凈美好的外觀。

裝房子

通過前面的項目中，攢了些錢，在加上父母贊助和向朋友借錢，買了一套房子，現在交房了準備裝修，通過向朋友了解了下，有兩種方式。
一種方式是自己買材料，自己聯系工人（泥水工、木工、電工），自己檢驗，所有的事情親力親為，但相對省錢。
另一種方式是，通過裝修公司，所有的事情整包給裝修公司，你只需要交錢、驗收就好了（當然實際情況可沒有這么簡單，中間還是有很多溝通和交互的）

那么我們來分別用代碼實現看看。
首先，將裝修中要打交道的角色創建出來。

/*** 地磚商人*/ public class 地磚商人 {public void 購買地磚(){System.out.println("從地磚商人購買地磚");} }/*** 水泥商人*/ public class 水泥商人 {public void 購買水泥(){System.out.println("從水泥商人購買水泥");} }/*** 石材商人*/ public class 石材商人 {public void 購買石材(){System.out.println("從石材商人購買石材");} }/*** 泥水工*/ public class 泥水工 {public void 鋪地磚(){System.out.println("泥水工鋪地磚");} }/*** 木工*/ public class 木工 {public void 做柜子(){System.out.println("木工做柜子");} }/*** 電工*/ public class 電工 {public void 鋪電線(){System.out.println("電工鋪電線");} }

V1版

V1版使用親力親為的這種方式。

/*** 親力親為的新房主人，要和所有人打交道，好累。*/ public class 新房主人V1 {public void 裝修房子(){地磚商人 地磚商人 = new 地磚商人();地磚商人.購買地磚();水泥商人 水泥商人 = new 水泥商人();水泥商人.購買水泥();石材商人 石材商人 = new 石材商人();石材商人.購買石材();泥水工 泥水工 = new 泥水工();泥水工.鋪地磚();木工 木工 = new 木工();木工.做柜子();電工 電工 = new 電工();電工.鋪電線();} }

測試走起

/*** 測試*/ public class HouseDecorateMainV1 {public static void main(String[] args) {新房主人V1 新房主人 = new 新房主人V1();新房主人.裝修房子();} }

可以看出，主人為了省錢還是很拼的。

V2版

接下來看看V2的做法，通過裝修公司來裝修新房

/*** 代替裝修業主和各個角色打交道，臟活累活都有我來做吧。*/ public class 裝修公司 {public void 裝修新房(){地磚商人 地磚商人 = new 地磚商人();地磚商人.購買地磚();水泥商人 水泥商人 = new 水泥商人();水泥商人.購買水泥();石材商人 石材商人 = new 石材商人();石材商人.購買石材();泥水工 泥水工 = new 泥水工();泥水工.鋪地磚();木工 木工 = new 木工();木工.做柜子();電工 電工 = new 電工();電工.鋪電線();} }

V2版的新房主人就之和裝修公司打交道，世界都變得美好起來了。

/*** 親力親為的新房主人，要和所有人打交道，好累。*/ public class 新房主人V2 {public void 裝修房子(){裝修公司 兄弟裝修公司 = new 裝修公司();兄弟裝修公司.裝修新房();} }

測試

/*** 測試*/ public class HouseDecorateMainV2 {public static void main(String[] args) {新房主人V2 新房主人 = new 新房主人V2();新房主人.裝修房子();} }

可以看出，代碼是一樣，不過V2中在新房主人和各個商人/工人中間加入一層，這一層聚合了和各個角色交互，對于裝房的人來說，簡化了裝房的過程。

看下V2的UML圖

定義

V2版的實現就用到了外觀模式，也叫門面模式，外觀模式提供了一個統一的接口，用來訪問子系統中的一群接口，簡化子系統的使用。
當然，你可以繞過這個簡單的外觀，而直接使用子系統的接口，做精細化控制。

代碼來實現一波定義。

/*** 子系統A*/ public class SubsystemA {public void doSpecial(){System.out.println("子系統A執行特殊的方法....");} }/*** 子系統B*/ public class SubsystemB {public void doSpecial(){System.out.println("子系統B執行特殊的方法....");} }/*** 子系統C*/ public class SubsystemC {public void doSpecial(){System.out.println("子系統C執行特殊的方法....");} }

接下來，用一個門面來聚合子系統的能力，提供聚合能力

/*** 門面，提供簡單干凈的對外接口*/ public class SystemFacade {public void doSomeSpecialThing(){SubsystemA subsystemA = new SubsystemA();subsystemA.doSpecial();SubsystemB subsystemB = new SubsystemB();subsystemB.doSpecial();SubsystemC subsystemC = new SubsystemC();subsystemC.doSpecial();} }

這樣，客戶就可以非常容易的使用門面來獲取聚合的能力了

/*** 使用門面的客戶*/ public class Client {public void doSomeThing(){SystemFacade systemFacade = new SystemFacade();systemFacade.doSomeSpecialThing();}public static void main(String[] args) {new Client().doSomeThing();} }

觀察UML圖

擴展示例

為了加深理解，我們來看下一個電商庫存的例子。
同樣，先把子系統構建起來，就是實際干活的如庫存管理、校驗管理、費用計算、支付、物流這些子系統。
各個子系統，貼出兩個子系統的代碼，其他子系統類似。

/*** 庫存接口*/ public interface IInventory {void update(int productId); }/*** 庫存管理*/ public class InventoryManager implements IInventory {@Overridepublic void update(int productId) {String msg = "Product# " + productId +" is subtracted from store's inventory";System.out.println(msg);} }/*** 訂單校驗接口*/ public interface IOrderVerify {boolean verifyShippingAddress(int pincode); }/*** 訂單檢驗管理*/ public class OrderVerificationManager implements IOrderVerify {@Overridepublic boolean verifyShippingAddress(int pincode) {System.out.println("The product can be shipped to the pincode "+ pincode);return true;} }

如果沒使用外觀時，客戶直接使用子系統，代碼會長成下面這個樣子

/*** 沒有使用外觀時的客戶長這個樣子*/ public class NoFacadeMain {public static void main(String[] args) {// Creating the Order/Product detailsOrderDetails orderDetails = new OrderDetails("Java Design Pattern book","Simplified book on design patterns in Java",500, 10, "Street No 1", "Educational Area", 1212,"8811123456");// Updating the inventory.IInventory inventory = new InventoryManager();inventory.update(orderDetails.getProductNo());// verifying various details for the order such as the shipping address.IOrderVerify orderVerify = new OrderVerificationManager();orderVerify.verifyShippingAddress(orderDetails.getPinCode());// Calculating the final cost after applying various discounts.ICosting costManager = new CostManager();orderDetails.setPrice(costManager.applyDiscount(orderDetails.getPrice(),orderDetails.getDiscountPercent()));// Going through various steps if payment gateway like card verification,// charging from the card.IPaymentGateway paymentGateway = new PaymentGatewayManager();paymentGateway.verifyCardDetails(orderDetails.getCardNo());paymentGateway.processPayment(orderDetails.getCardNo(), orderDetails.getPrice());// Completing the order by providing logistics.ILogistics logistics = new LogisticsManager();String shippingAddress = String.format("%s, %s - %d",orderDetails.getAddressLine1(),orderDetails.getAddressLine2(),orderDetails.getPinCode());logistics.shipProducts(orderDetails.getProductName(), shippingAddress);} }

但是如果引入了外觀后，客戶會長成：

/*** 使用外觀后的客戶長這個樣子*/ public class FacadeMain {public static void main(String[] args) {// Creating the Order/Product detailsOrderDetails orderDetails = new OrderDetails("Java Design Pattern book","Simplified book on design patterns in Java",500, 10, "Street No 1", "Educational Area", 1212,"8811123456");// Using FacadeOnlineShoppingFacade facade = new OnlineShoppingFacade();facade.finalizeOrder(orderDetails);} }

其中的外觀：

/*** 購物外觀*/ public class OnlineShoppingFacade {IInventory inventory = new InventoryManager();IOrderVerify orderVerify = new OrderVerificationManager();ICosting costManager = new CostManager();IPaymentGateway paymentGateway = new PaymentGatewayManager();ILogistics logistics = new LogisticsManager();public void finalizeOrder(OrderDetails orderDetails) {inventory.update(orderDetails.getProductNo());orderVerify.verifyShippingAddress(orderDetails.getPinCode());orderDetails.setPrice(costManager.applyDiscount(orderDetails.getPrice(),orderDetails.getDiscountPercent()));paymentGateway.verifyCardDetails(orderDetails.getCardNo());paymentGateway.processPayment(orderDetails.getCardNo(), orderDetails.getPrice());String shippingAddress = String.format("%s, %s - %d",orderDetails.getAddressLine1(),orderDetails.getAddressLine2(),orderDetails.getPinCode());logistics.shipProducts(orderDetails.getCardNo(), shippingAddress);} }

該示例代碼參考: https://www.codeproject.com/Articles/767154/Facade-Design-Pattern-Csharp

源碼

https://gitee.com/cq-laozhou/design-pattern

總結

以上是生活随笔為你收集整理的适配器和外观模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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