【23種設計模式】適配器模式（六）

前言

從今天開始我們開始講【結構型】設計模式，【結構型】設計模式有如下幾種：適配器模式、橋接模式、組合模式、裝飾模式、外觀模式、享元模式、代理模式。【創建型】的設計模式解決的是對象創建的問題，那【結構型】設計模式解決的是類和對象的組合關係的問題。

今天我們就開始講【結構型】設計模式裡面的第一個設計模式，中文名稱：適配器模式，英文名稱：Adapter Pattern。說起這個模式其實很簡單，在現實生活中也有很多實例，比如：我們手機的充電器，充電器的接頭，有的是把兩相電轉換為三相電的，當然也有把三相電轉換成兩相電的。我們經常使用筆記本電腦，筆記本電腦的工作電壓和我們家裡照明電壓是不一致的，當然也就需要充電器把照明電壓轉換成筆記本的工作電壓，只有這樣筆記本電腦才可以正常工作。我們只要記住一點，適配就是轉換，把不能在一起工作的兩樣東西通過轉換，讓他們可以在一起工作。Adapter模式主要應用於“希望復用一些現存的類，但是介面又與復用環境要求不一致的情況”，在遺留代碼復用、類庫遷移等方面非常有用。

適配器模式的定義

在軟體系統中，由於應用環境的變化，常常需要將“一些現存的對象”放在新的環境中應用，但是新環境要求的介面是這些現存對象所不滿足的。如何應對這種“遷移的變化”？如何既能利用現有對象的良好實現，同時又能滿足新的應用環境所要求的介面？將一個類的介面轉換成客戶希望的另一個介面，Adapter模式使得原本由於介面不相容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

適配器模式的組成

• 目標角色（Target）：定義Client使用的與特定領域相關的介面。
• 客戶角色（Client）：與符合Target介面的對象協同。
• 被適配角色（Adaptee)：定義一個已經存在並已經使用的介面，這個介面需要適配。
• 適配器角色（Adapter) ：適配器模式的核心。它將對被適配Adaptee角色已有的介面轉換為目標角色Target匹配的介面。對Adaptee的介面與Target介面進行適配.。

適配器模式的實現

由於適配器模式有兩種實現結構，對象適配器和類適配器，分別進行實現：

對象適配器實現

兩插腳

 /// <summary>
    /// 我家只有2個孔的插座，也就是適配器模式中的目標(Target)角色，這裡可以寫成抽象類或者介面
    /// </summary>
    public class TwoHoleTarget
    {
        // 客戶端需要的方法
        public virtual void Request()
        {
            Console.WriteLine("我是2個孔的插頭....");
        }
    }

三插腳

/// <summary>
    /// 筆記本電源適配器是有3個柱子的插頭，源角色——需要適配的類（Adaptee）
    /// </summary>
    public class ThreeHoleAdaptee
    {
        public void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("我是3個孔的插頭....");
        }
    }

適配器

/// <summary>
    /// 適配器類，TwoHole這個對象寫成介面或者抽象類更好，面向介面編程嘛
    /// </summary>
    public class ThreeToTwoAdapter : TwoHoleTarget
    {
        // 引用兩個孔插頭的實例,從而將客戶端與TwoHole聯繫起來
        private ThreeHoleAdaptee threeHoleAdaptee = new ThreeHoleAdaptee();

        //TODO:這裡可以繼續增加適配的對象

        /// <summary>
        /// 實現2個孔插頭介面方法
        /// </summary>
        public override void Request()
        {
            //可以做具體的轉換工作
            threeHoleAdaptee.SpecificRequest();
        }
    }

調用

		 /// <summary>
        /// 家裡只有兩個孔的插座，也懶得買插線板了，還要花錢，
        /// 但是筆記本的電源適配器是一個有3個小柱子的插頭，明顯直接搞不定，那就適配吧
        ///</summary>
        /// </summary>
        public void RunTest()
        {
            //現在就可以使用三插給筆記本充電了
            TwoHoleTarget homeTwoHole = new ThreeToTwoAdapter();
            homeTwoHole.Request();
        }

類適配器實現

兩插腳

  /// <summary>
    /// 我家只有2個孔的插座，也就是適配器模式中的目標角色（Target），這裡只能是介面，也是類適配器的限制
    /// </summary>
    public interface ITwoHoleTarget
    {
        void Request();
    }

三插腳

  /// <summary>
    /// 3個孔的插頭，源角色——需要適配的類（Adaptee）
    /// </summary>
    public abstract class ThreeHoleAdaptee2
    {
        public void SpecificRequest2()
        {
            Console.WriteLine("我是3個孔的插頭。。。。");
        }
    }

適配器

  /// <summary>
    /// 適配器類，介面要放在類的後面，在此無法適配更多的對象，這是類適配器的不足
    /// </summary>
    public class ThreeToTwoAdapter2 : ThreeHoleAdaptee2, ITwoHoleTarget
    {
        /// <summary>
        /// 實現2個孔插頭介面方法
        /// </summary>
        public void Request()
        {
            // 調用3個孔插頭方法
            this.SpecificRequest2();
        }
    }

調用

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

適配器模式優缺點

適配器模式用來解決現有對象與客戶端期待介面不一致的問題，下麵詳細總結下兩種適配器形式的優缺點

類的適配器模式：

優點：

• 可以在不修改原有代碼的基礎上來複用現有類，很好地符合 “開閉原則”。

• 可以重新定義Adaptee(被適配的類)的部分行為，因為在類適配器模式中，Adapter是Adaptee的子類。

• 僅僅引入一個對象，並不需要額外的欄位來引用Adaptee實例（這個即是優點也是缺點）。

缺點：

• 用一個具體的Adapter類對Adaptee和Target進行匹配，當如果想要匹配一個類以及所有它的子類時，類的適配器模式就不能勝任了。因為類的適配器模式中沒有引入Adaptee的實例，光調用this.SpecificRequest方法並不能去調用它對應子類的SpecificRequest方法。

• 採用了 “多繼承”的實現方式，帶來了不良的高耦合。

對象的適配器模式：

優點：

• 可以在不修改原有代碼的基礎上來複用現有類，很好地符合 “開閉原則”（這點是兩種實現方式都具有的）

• 採用 “對象組合”的方式，更符合松耦合。

缺點：

• 使得重定義Adaptee的行為較困難，這就需要生成Adaptee的子類並且使得Adapter引用這個子類而不是引用Adaptee本身。

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