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设计模式学习笔记(五:适配器模式)

2016-10-21 11:01 267 查看

1.1概述

在实际生活中有很多和适配器类似的问题,比如有A型螺母和B型螺母,那么用户可以在A型螺母上直接使用按着A型螺母标准生产的A型螺丝,同样用户可以在B型螺母上直接使用按着B型螺母标准生产的B型螺丝。但是由于A型螺母和B型螺母标准不同,所以用户在A型螺母上不能直接使用B型螺丝,反之亦然。那现在有什么办法可以解决这个问题呢?具体办法如下:

生产一种“A型螺母适配器”,这种A型螺母适配器的前端符合A型螺母标准要求,可以直接拧在A型螺母上,后端焊接一个B型螺母。现在用于借助A型螺母适配器就可以在A型螺母上使用B型螺丝。

适配器模式是将一个类的接口(被适配者)转换成客户希望的另外一个接口(目标)的成熟模式,该模式中涉及有目标、被适配者和适配器。适配器模式的关键是建立一个适配器,这个适配器实现了目标接口并包含有被适配者的引用。

1.2模式的结构

由于Java不支持多重继承,即一个类只能有一个父类,所以下面介绍的对象适配器的结构具体角色,共包含三种角色:

(1)目标(Target):目标是一个接口,该接口是客户想使用的接口。

(2)被适配者(Adaptee):被适配者是一个已存在的接口或者抽象类,这个接口或者抽象类需要适配。

(3)适配器(Adapter):适配器是一个类,该类实现了目标接口并包含有被适配者的应用,即适配器的职责是对被适配者接口与目标接口进行适配。

适配器模式结构的类图如下所示:



1.3适配器模式的优点

(1)目标和被适配者是完全解耦关系。

(2)适配器模式满足“开-闭原则”。当添加一个实现Adaptee接口的新类时,不必修改Adapter,Adapter就能对这个新类的实例进行适配。

1.4适合使适配器模式的情景

(1)一个程序想使用已经存在的类,但该类所实现的接口和当前程序所使用的接口不一致。

1.5适配器模式的使用

以下通过一个简单的问题来描述适配器模式中所涉及的各个角色。

现在用户已有一个两相的插座,但最近用户又有了一个新的三相插座。用户现有一台洗衣机和一台电视机,洗衣机按着三相插座的标准配有三相插头,而电视机按着两相插座的标准配有两相插头,现在用户想用新的三相插座来使用洗衣机和电视机,即用新的三相插座为洗衣机和电视机接通电流。

针对上面问题,使用适配器模式设计若干个类,具体如下:

首先看一下本实例构建框架具体类和1.2模式的结构中类图的对应关系,如下图3所示:



图3 具体编写类及接口与类图对应关系

(1)目标(Target)

本问题中,目标(Target)接口的名字是ThreeElectricOutlet,用来刻画三相插座,该接口定义的方法是:connectElectricCurrent()。该接口代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public interface ThreeElectricOutlet {
public abstract void connectElectricCurrent();
}


(2)被适配者(Adaptee)

对于本问题,被适配者是一个接口,该接口的名字是TwoElectricOutlet,刻画两相插座,该接口定义的方法是:connectElectricCurrent()。该接口代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public interface TwoElectricOutlet {
public abstract void connectElectricCurrent();
}


(3)适配器(Adapter)

适配器的名字是ThreeElectricAdapter类,该;类实现了ThreeElectricOutlet接口并包含有TwoElectricOutlet接口变量。该类代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public class ThreeElectricAdapter implements ThreeElectricOutlet {
TwoElectricOutlet outlet;          //定义一个二相插座的引用对象
//构造函数
ThreeElectricAdapter(TwoElectricOutlet outlet){
this.outlet = outlet;
}
public void connectElectricCurrent() {
// TODO Auto-generated method stub
outlet.connectElectricCurrent();  //通过二相插座引用对象调用其具体方法,实现二相插座通电
}

}


(4)洗衣机(Wash)类

洗衣机配有三相插头,故该类要实现三相插座接口ThreeElectricOutlet,其代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public class Wash implements ThreeElectricOutlet {  //洗衣机使用三相插座
String name;
Wash(){
name = "黄河洗衣机";
}
Wash(String name){
this.name = name;
}

public void connectElectricCurrent() {
// TODO Auto-generated method stub
turnOn();
}
public void turnOn(){
System.out.println(name+"开始洗衣服。");
}

}


(5)电视机(TV)类

电视机配有两相插头,故该类要实现两相插座接口TwoElectricOutlet,其代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public class TV implements TwoElectricOutlet {   //电视机使用两相插座
String name;
TV(){
name = "长江电视机";
}
TV(String name){
this.name = name;
}

public void connectElectricCurrent() {
// TODO Auto-generated method stub
turnOn();
}
public void turnOn(){
System.out.println(name+"开始播放节目。");
}

}


(6)具体使用

通过FiveApplication类来具体实现上述相关类和接口,来实现适配器模式的运用,其代码如下:

package com.liuzhen.five_adapter;

public class FiveApplication {
public static void main(String args[]){
ThreeElectricOutlet outlet;      //目标接口(三相插座)
Wash wash = new Wash();          //洗衣机
outlet = wash;                   //洗衣机插在三相插座上
System.out.println("使用三相插座接通电流:");
outlet.connectElectricCurrent();  //接通电流,开始洗衣服
TV tv = new TV();                //电视机
ThreeElectricAdapter adapter = new ThreeElectricAdapter(tv);  //把电视机插在适配器上
outlet = adapter;                //适配器插在三相插座上
System.out.println("使用三相插座接通电流:");
outlet.connectElectricCurrent();  //接通电流,开始播放电视节目
}

}


运行结果如下:

使用三相插座接通电流:
黄河洗衣机开始洗衣服。
使用三相插座接通电流:
长江电视机开始播放节目。


参考资料:

1.Java设计模式/耿祥义,张跃平著.——北京:清华大学出版社,2009.5
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