结构型模式 – 适配器模式

定义

适配器模式(Adapter Pattern)：将一个接口转换成客户希望的另一个接口，使接口不兼容的那些类可以一起工作，其别名为包装器(Wrapper)。适配器模式既可以作为类结构型模式，也可以作为对象结构型模式。

  在适配器模式中引入了一个被称为适配器(Adapter)的包装类，而它所包装的对象称为适配者(Adaptee)，即被适配的类。适配器的实现就是把客户类的请求转化为对适配者的相应接口的调用。也就是说：当客户类调用适配器的方法时，在适配器类的内部将调用适配者类的方法，而这个过程对客户类是透明的，客户类并不直接访问适配者类。因此，适配器让那些由于接口不兼容而不能交互的类可以一起工作。
  注：在适配器模式定义中所提及的接口是指广义的接口，它可以表示一个方法或者方法的集合。

分类

对象适配器（大部分）

  在对象适配器模式中，适配器与适配者之间是关联关系；

类适配器（极少）

  在类适配器模式中，适配器与适配者之间是继承（或实现）关系。

角色

Target（目标抽象类）

  目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。

Adapter（适配器类）

  适配器可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adaptee和Target进行适配，适配器类是适配器模式的核心，在对象适配器中，它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生联系。

Adaptee（适配者类）

  适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者类的源代码。

代码

class Adapter extends Target {
  private Adaptee adaptee; //维持一个对适配者对象的引用
  
  public Adapter(Adaptee adaptee) {
    this.adaptee=adaptee;
  }
  public void request() {
    adaptee.specificRequest(); //转发调用
  }
}
    //抽象成绩操作类：目标接口
interface ScoreOperation {
  public int[] sort(int array[]); //成绩排序
  public int search(int array[],int key); //成绩查找
}
 
//快速排序类：适配者
class QuickSort {
  public int[] quickSort(int array[]) {
    sort(array,0,array.length-1);
    return array;
  }
 
  public void sort(int array[],int p, int r) {
    int q=0;
    if(p<r) {
      q=partition(array,p,r);
      sort(array,p,q-1);
            sort(array,q+1,r);
    }
  }
 
  public int partition(int[] a, int p, int r) {
    int x=a[r];
    int j=p-1;
    for (int i=p;i<=r-1;i++) {
      if (a[i]<=x) {
        j++;
        swap(a,j,i);
      }
    }
    swap(a,j+1,r);
    return j+1; 
  }
 
  public void swap(int[] a, int i, int j) {   
        int t = a[i];   
        a[i] = a[j];   
        a[j] = t;   
  }
}
 
//二分查找类：适配者
class BinarySearch {
  public int binarySearch(int array[],int key) {
    int low = 0;
    int high = array.length -1;
    while(low <= high) {
      int mid = (low + high) / 2;
      int midVal = array[mid];
      if(midVal < key) {  
low = mid +1;  
}
      else if (midVal > key) {  
high = mid -1;  
}
      else {  
return 1; //找到元素返回1  
}
    }
    return -1;  //未找到元素返回-1
  }
}
 
//操作适配器：适配器
class OperationAdapter implements ScoreOperation {
  private QuickSort sortObj; //定义适配者QuickSort对象
  private BinarySearch searchObj; //定义适配者BinarySearch对象
 
  public OperationAdapter() {
    sortObj = new QuickSort();
    searchObj = new BinarySearch();
  }
 
  public int[] sort(int array[]) {  
return sortObj.quickSort(array); //调用适配者类QuickSort的排序方法
}
 
  public int search(int array[],int key) {  
return searchObj.binarySearch(array,key); //调用适配者类BinarySearch的查找方法
}
}

缺省适配器模式

  缺省适配器模式(Default Adapter Pattern)：当不需要实现一个接口所提供的所有方法时，可先设计一个抽象类实现该接口，并为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以选择性地覆盖父类的某些方法来实现需求，它适用于不想使用一个接口中的所有方法的情况，又称为单接口适配器模式。

角色

ServiceInterface（适配者接口）

  它是一个接口，通常在该接口中声明了大量的方法。

AbstractServiceClass（缺省适配器类）

  它是缺省适配器模式的核心类，使用空方法的形式实现了在ServiceInterface接口中声明的方法。通常将它定义为抽象类，因为对它进行实例化没有任何意义。

ConcreteServiceClass（具体业务类）

  它是缺省适配器类的子类，在没有引入适配器之前，它需要实现适配者接口，因此需要实现在适配者接口中定义的所有方法，而对于一些无须使用的方法也不得不提供空实现。在有了缺省适配器之后，可以直接继承该适配器类，根据需要有选择性地覆盖在适配器类中定义的方法。

总结

优点

  (1) 将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类，无须修改原有结构。
   (2) 增加了类的透明性和复用性，将具体的业务实现过程封装在适配者类中，对于客户端类而言是透明的，而且提高了适配者的复用性，同一个适配者类可以在多个不同的系统中复用。
  (3) 灵活性和扩展性都非常好，通过使用配置文件，可以很方便地更换适配器，也可以在不修改原有代码的基础上增加新的适配器类，完全符合“开闭原则”。

缺点

  (1) 对于Java、C#等不支持多重类继承的语言，一次最多只能适配一个适配者类，不能同时适配多个适配者；
  (2) 适配者类不能为最终类，如在Java中不能为final类，C#中不能为sealed类；
  (3) 在Java、C#等语言中，类适配器模式中的目标抽象类只能为接口，不能为类，其使用有一定的局限性。

适用场景

  (1) 系统需要使用一些现有的类，而这些类的接口（如方法名）不符合系统的需要，甚至没有这些类的源代码。
  (2) 想创建一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。