设计模式详解：适配器模式

什么是适配器模式？

在程序设计中，经常会存在一种情况：现有的程序无法直接使用，需要做适当的变换才能使用。

而用于填补“现有程序”和“所需程序”之间差异的设计模式就是适配器模式(Adapter)。 

不理解？没关系，跟你分享一个生活中的例子！

我们在使用笔记本电脑时通常会插上电源，难道我们直接让220v的交流电通到电脑上吗？显然不是。通常，我们会使用AC适配器将家用的220v的交流电转化为电脑所需的直流电。这个就是适配器的工作，位于实际情况与需求之间，填补两者的差异。

为什么要使用适配器模式？

那为什么在程序设计中要使用适配器模式呢？答案很简单，为了提高代码的复用性，减少重复开发。

适配器模式如何实现？

适配器模式的实现有两种方式：

• 类适配器模式(使用继承和接口实现的适配器)
• 对象适配器模式(使用委托的适配器)

场景描述

下面用一个场景示例来介绍适配器模式的两种实现。

现有一个类Banner和一个接口Print。

Banner类：包含两个方法showWithParen()、showWithAster()。

showWithParen(): 为字符串添加一对括号()，如输入"hello"，输出"(hello)"

showWithAster(): 为字符串添加一对**，如输入"hello"，输出"*hello*"

Print接口：声明了两种方法printWeak()、printStrong()。

printWeak()方法需要实现功能：为字符串添加一对括号()，如输入"hello"，输出"(hello)"
printStrong()方法需要实现功能：为字符串添加一对星号**，如输入"hello"，输出"*hello*"

class Banner{
    private String string;

    public Banner(String string){
        this.string = string;
    }

    public void showWithParen(){
        System.out.println("(" + string + ")");
    }

    public void showWithAster(){
        System.out.println("*" + string + "*");
    }
}

interface Print{
    public abstract void printWeak();
    public abstract void printStrong();
}

现在我们需要实现Print接口里的方法，我们应该如何使用适配器模式？

方式一：类适配器模式

编写一个类PrintBanner，继承Banner类，实现Print接口，在重写printWeak()和printStrong()的时候分别调用Banner类中的showWithParen()和showWithAster()方法。

class PrintBanner extends Banner implements Print{
    public PrintBanner(String string) {
        super(string);
    }

    //我们只需要调用父类Banner中的方法即可
    @Override
    public void printWeak() {
        showWithParen();
    }

    @Override
    public void printStrong() {
        showWithAster();
    }
}

完整代码如下：

/**
 * Author: Jayden
 * Date: 2024/4/1 10:52
 * Version: 1.0
 * Description:
 *      Adapter（适配器）模式有以下两种：
 *          ①类适配器模式(使用继承的适配器)
 *          ②对象适配器模式(使用委托的适配器)
 *
 *
 *      现有：
 *          Banner类：包含两个方法showWithParen()、showWithAster()
 *              showWithParen(): 为字符串添加一对括号()，如输入"hello"，输出"(hello)"
 *              showWithAster(): 为字符串添加一对**，如输入"hello"，输出"*hello*"
 *
 *          Print接口：声明了两种方法printWeak()、printStrong()
 *
 *
 *      需求：
 *          printWeak()方法需要实现下述功能：
 *              为字符串添加一对括号()，如输入"hello"，输出"(hello)"
 *          printStrong()方法需要实现下述功能：
 *              为字符串添加一对星号**，如输入"hello"，输出"*hello*"
 *
 *
 *      具体实现：
 *          编写一个类实现Print接口，继承Banner类，在重写printWeak()和printStrong()的时候分别调用Banner类中的showWithParen()和
 *          showWithAster()方法。精髓所在！！避免了代码重复！
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Print printBanner = new PrintBanner("hello");
        printBanner.printWeak();
        printBanner.printStrong();
    }
}

class Banner{
    private String string;

    public  Banner(String string){
        this.string = string;
    }

    public void showWithParen(){
        System.out.println("(" + string + ")");
    }

    public void showWithAster(){
        System.out.println("*" + string + "*");
    }
}

//我们要做的就是利用现有的代码实现这个接口里的方法，而不是重新写一遍写过的代码
interface Print{
    public abstract void printWeak();
    public abstract void printStrong();
}

class PrintBanner extends Banner implements Print{
    public PrintBanner(String string) {
        super(string);
    }

    //我们只需要调用父类Banner中的方法即可
    @Override
    public void printWeak() {
        showWithParen();
    }

    @Override
    public void printStrong() {
        showWithAster();
    }
}

方式二：对象适配器模式

Banner类不变，Print接口变成抽象类后，我们又该如何处理？

创建一个类PrintBanner继承Print，然后在PrintBanner内部维护一个Banner对象，调用Banner对象中已经实现的showWithPren()和showWithAster()方法即可，用这个对象去调用已实现的方法即为委托。

完整代码如下：

package adapterPattern.pattern02;

/**
 * Author: Jayden
 * Date: 2024/4/1 11:24
 * Version: 1.0
 * Description:
 *      该示例实现对象适配器模式(使用委托的适配器)
 */
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Print printBanner = new PrintBanner("hello");
        printBanner.printWeak();
        printBanner.printStrong();
    }
}

class Banner{
    private String string;

    public  Banner(String string){
        this.string = string;
    }

    public void showWithParen(){
        System.out.println("(" + string + ")");
    }

    public void showWithAster(){
        System.out.println("*" + string + "*");
    }
}

abstract class Print{
     abstract void printWeak();
     abstract void printStrong();
}


//采用对象适配器模式后，该类的内部会维护一个Banner对象，用这个对象去调用已实现的方法即为委托
class PrintBanner extends Print{
    private Banner banner;

    public PrintBanner(String s){
        this.banner = new Banner(s);
    }

    @Override
    void printWeak() {
        banner.showWithParen();
    }

    @Override
    void printStrong() {
        banner.showWithAster();
    }
}

有人可能会有疑问，为什么main函数中要使用  Print printBanner = new PrintBanner("hello);

而不使用  PrintBanner printBanner = new PrintBanner("hello);

因为示例程序主要想强调Print方法的实现，PrintBanner因为实现了Print接口，继承了Banner类，所以内部会有多种方法。而Print接口中只有printWeak()和printStrong()两种方法，可以更明确地表明程序的意图。