设计模式6：Adapter Pattern (适配器模式）

来自于：http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/39386.html

参考于：http://www.dofactory.com/Patterns/PatternAdapter.aspx

一、 适配器（Adapter）模式

适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

名称由来

这很像变压器（Adapter），变压器把一种电压变换成另一种电压。美国的生活用电电压是110V，而中国的电压是220V。如果要在中国使用美国电器，就必须有一个能把220V电压转换成110V电压的变压器。这个变压器就是一个Adapter。

Adapter模式也很像货物的包装过程：被包装的货物的真实样子被包装所掩盖和改变，因此有人把这种模式叫做包装（Wrapper）模式。事实上，大家经常写很多这样的Wrapper类，把已有的一些类包装起来，使之有能满足需要的接口。

适配器模式的两种形式

适配器模式有类的适配器模式和对象的适配器模式两种。我们将分别讨论这两种Adapter模式。

二、 类的Adapter模式的结构：

由图中可以看出，Adaptee类没有Request方法，而客户期待这个方法。为了使客户能够使用Adaptee类，提供一个中间环节，即类Adapter类，Adapter类实现了Target接口，并继承自Adaptee，Adapter类的Request方法重新封装了Adaptee的SpecificRequest方法，实现了适配的目的。

因为Adapter与Adaptee是继承的关系，所以这决定了这个适配器模式是类的。

该适配器模式所涉及的角色包括：

目标（Target）角色：这是客户所期待的接口。因为C#不支持多继承，所以Target必须是接口，不可以是类。
源（Adaptee）角色：需要适配的类。
适配器（Adapter）角色：把源接口转换成目标接口。这一角色必须是类。

三、 类的Adapter模式示意性实现：

下面的程序给出了一个类的Adapter模式的示意性的实现：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Adapter_Pattern
{
//  Class Adapter pattern -- Structural example
using System;

// "ITarget"
interface ITarget
{
// Methods
void Request();
}

// "Adaptee"
class Adaptee
{
// Methods
public void SpecificRequest()
{
Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
}
}

// "Adapter"
class Adapter : Adaptee, ITarget
{
// Implements ITarget interface
public void Request()
{
// Possibly do some data manipulation
// and then call SpecificRequest
this.SpecificRequest();
}
}

/**/
/// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
public static void Main(string[] args)
{
// Create adapter and place a request
ITarget t = new Adapter();
t.Request();
}
}
}

四、 对象的Adapter模式的结构：

从图中可以看出：客户端需要调用Request方法，而Adaptee没有该方法，为了使客户端能够使用Adaptee类，需要提供一个包装（Wrapper）类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例，从而将客户端与Adaptee衔接起来。由于Adapter与Adaptee是委派关系，这决定了这个适配器模式是对象的。

该适配器模式所涉及的角色包括：

目标（Target）角色：这是客户所期待的接口。目标可以是具体的或抽象的类，也可以是接口。
源（Adaptee）角色：需要适配的类。
适配器（Adapter）角色：通过在内部包装（Wrap）一个Adaptee对象，把源接口转换成目标接口。

五、 对象的Adapter模式示意性实现：

下面的程序给出了一个类的Adapter模式的示意性的实现：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Adapter_Pattern
{
// Adapter pattern -- Structural example

// "Target"
class Target
{
// Methods
virtual public void Request()
{
// Normal implementation goes here
}
}

// "Adapter"
class Adapter : Target
{
// Fields
private Adaptee adaptee = new Adaptee();

// Methods
override public void Request()
{
// Possibly do some data manipulation
// and then call SpecificRequest
adaptee.SpecificRequest();
}
}

// "Adaptee"
class Adaptee
{
// Methods
public void SpecificRequest()
{
Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
}
}

/**/
/// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
public static void Main(string[] args)
{
// Create adapter and place a request
Target t = new Adapter();
t.Request();
Console.Read();
}
}
}

六、 在什么情况下使用适配器模式

在以下各种情况下使用适配器模式：

1、 系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。
2、 想要建立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。这些源类不一定有很复杂的接口。
3、 （对对象适配器而言）在设计里，需要改变多个已有子类的接口，如果使用类的适配器模式，就要针对每一个子类做一个适配器，而这不太实际。

七、 一个实际应用Adapter模式的例子

下面的程序演示了Class Adapter与Object Adapter的应用。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Adapter_Pattern
{
// Example of implementing the Adapter pattern
using System;

// Target
public interface ICar
{
void Drive();
}

// Direct use without Adapter
public class CToyota : ICar
{
public void Drive()
{
Console.WriteLine("Vroom Vroom, we're off in our Toyota");
}
}

// Adaptee
public class CCessna
{
public void Fly()
{
Console.WriteLine("Static runup OK, we're off in our C172");
}
}

// Class Adapter
public class CDrivableCessna : CCessna, ICar
{
public void Drive() { base.Fly(); }
}

// Object Adapter
public class CDrivableCessna2 : ICar
{
private CCessna m_oContained;

public CDrivableCessna2()
{
m_oContained = new CCessna();
}

public void Drive() { m_oContained.Fly(); }
}

// Client
public class Client
{
public static void Main(string[] args)
{
ICar oCar = new CToyota();

Console.Write("Class Adapter: Driving an Automobile");
oCar.Drive();
oCar = new CDrivableCessna();
Console.Write("Driving a Cessna");
oCar.Drive();
oCar = new CDrivableCessna2();
Console.Write(" Object Adapter: Driving a Cessna");
oCar.Drive();
}
}
}

八、 关于Adapter模式的讨论

Adapter模式在实现时有以下这些值得注意的地方：

1、 目标接口可以省略，模式发生退化。但这种做法看似平庸而并不平庸，它可以使Adaptee不必实现不需要的方法（可以参考Default Adapter模式）。其表现形式就是父类实现缺省方法，而子类只需实现自己独特的方法。这有些像模板（Template）模式。
2、 适配器类可以是抽象类。
3、 带参数的适配器模式。使用这种办法，适配器类可以根据参数返还一个合适的实例给客户端。

其他的例子

// Adapter pattern -- Real World example
using System;
namespace DoFactory.GangOfFour.Adapter.RealWorld
{

/// <summary>

/// MainApp startup class for Real-World

/// Adapter Design Pattern.

/// </summary>

class MainApp
{

/// <summary>

/// Entry point into console application.

/// </summary>

static void Main()
{

// Non-adapted chemical compound

Compound unknown = new Compound("Unknown");

unknown.Display();

// Adapted chemical compounds

Compound water = new RichCompound("Water");

water.Display();

Compound benzene = new RichCompound("Benzene");

benzene.Display();

Compound ethanol = new RichCompound("Ethanol");

ethanol.Display();

// Wait for user

Console.ReadKey();

}

}

/// <summary>

/// The 'Target' class

/// </summary>

class Compound
{

protected string _chemical;

protected float _boilingPoint;

protected float _meltingPoint;

protected double _molecularWeight;

protected string _molecularFormula;

// Constructor

public Compound(string chemical)
{

this._chemical = chemical;

}

public virtual void Display()
{

Console.WriteLine("/nCompound: {0} ------ ", _chemical);

}

}

/// <summary>

/// The 'Adapter' class

/// </summary>

class RichCompound : Compound
{

private ChemicalDatabank _bank;

// Constructor

public RichCompound(string name)

: base(name)
{

}

public override void Display()
{

// The Adaptee

_bank = new ChemicalDatabank();

_boilingPoint = _bank.GetCriticalPoint(_chemical, "B");

_meltingPoint = _bank.GetCriticalPoint(_chemical, "M");

_molecularWeight = _bank.GetMolecularWeight(_chemical);

_molecularFormula = _bank.GetMolecularStructure(_chemical);

base.Display();

Console.WriteLine(" Formula: {0}", _molecularFormula);

Console.WriteLine(" Weight : {0}", _molecularWeight);

Console.WriteLine(" Melting Pt: {0}", _meltingPoint);

Console.WriteLine(" Boiling Pt: {0}", _boilingPoint);

}

}

/// <summary>

/// The 'Adaptee' class

/// </summary>

class ChemicalDatabank
{

// The databank 'legacy API'

public float GetCriticalPoint(string compound, string point)
{

// Melting Point

if (point == "M")
{

switch (compound.ToLower())
{

case "water": return 0.0f;

case "benzene": return 5.5f;

case "ethanol": return -114.1f;

default: return 0f;

}

}

// Boiling Point

else
{

switch (compound.ToLower())
{

case "water": return 100.0f;

case "benzene": return 80.1f;

case "ethanol": return 78.3f;

default: return 0f;

}

}

}

public string GetMolecularStructure(string compound)
{

switch (compound.ToLower())
{

case "water": return "H20";

case "benzene": return "C6H6";

case "ethanol": return "C2H5OH";

default: return "";

}

}

public double GetMolecularWeight(string compound)
{

switch (compound.ToLower())
{

case "water": return 18.015;

case "benzene": return 78.1134;

case "ethanol": return 46.0688;

default: return 0d;

}

}

}

}