1 适配器模式

1.1 定义

将一个接口转换为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，别名为包装器。
适配器中的接口是广义的接口，可以表示一个方法或者方法的集合。

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。

1.2 分类

根据适配器与适配者类的关系不同，可以分为对象适配器模式以及类适配器模式。

1.2.1 对象适配器模式

对象适配器模式就是适配器与适配者之间是关联关系。
结构图如下：
在这里插入图片描述

1.2.2 类适配器模式

类适配器模式就是适配器与适配者之间是继承或实现关系。
结构图如下：
在这里插入图片描述
由于语言特性的限制，比如Java，C#不支持多重继承，类适配器模式受到很多限制，例如Target如果不是接口而是一个类，就无法使用类适配器模式。此外如果适配者为final类也无法使用适配器模式，在Java等语言中大部分情况下使用对象适配器模式。

1.3 角色

Target（目标抽象类）：目标抽象类定义客户所需的接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是一个具体类
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，在对象适配器模式中，它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使两者产生联系
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

2 实例

2.1 对象适配器

Target类以及实现了Target的类：

interface Target
{
    void request();
}

class ConcreteTarget implements Target
{
    @Override
    public void request()
    {
        System.out.println("具体Target方法");
    }
}

适配者类：

class Adaptee
{
    public void specificRequest()
    {
        System.out.println("Adaptee方法");
    }
}

适配器类（实现了Target，适配者作为成员变量）：

class Adapter implements Target
{
    private Adaptee adaptee = new Adaptee();
    @Override
    public void request()
    {
        adaptee.specificRequest();
    }
}

测试：

public class Test
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Target target = new ConcreteTarget();
        target.request();
        Target adapter = new Adapter();
        adapter.request();
    }
}

2.2 类适配器

在上述对象适配器的基础上，适配者与Target保持不变，适配器继承了适配者并实现了Target，同时取消了适配者作为成员变量，在方法内直接调用super.xxx，也就是适配者的方法：

class Adapter extends Adaptee implements Target
{
    @Override
    public void request()
    {
        super.specificRequest();
    }
}

2.3 Micro USB与Type-C

假设目前只有一条Micro USB线以及一台只有Type-C接口的手机，需要对其进行充电，这时候就需要一个转接头把Micro USB转为Type-C接口，才能给手机充电。
这里的Target就是Type-C，适配者就是Micro USB，适配器就是转接头，简化实现代码如下：

public class Test
{
    public static void main(String[] args) {
        TypeC typeC = new MicroUSBToTypeC();
        typeC.chargeWithTypeC();
    }
}

//Target:给TypeC接口的手机充电
interface TypeC
{
    void chargeWithTypeC();
}

//Adaptee:适配者,MicroUSB线
class MicroUSB
{
    public void chargeWithMicroUSB()
    {
        System.out.println("MicroUSB充电");
    }
}

//Adapter:适配器,MicroUSB到TypeC的转接头
class MicroUSBToTypeC implements TypeC
{
    private MicroUSB microUSB = new MicroUSB();
    @Override
    public void chargeWithTypeC()
    {
        microUSB.chargeWithMicroUSB();
    }
}

3 双向适配器

在对象适配器的使用过程中，如果在适配器中同时包含对Target类和Adaptee类的引用，Adaptee类可以通过适配器调用Target类中的方法，Target类也可以通过适配器调用Adaptee类的方法，那么该适配器就是一个双向适配器。例子如下：

public class Test
{
    public static void main(String[] args) {
        Adapter adapter = new Adapter();
        adapter.request();
        adapter.specificRequest();
    }
}

//适配者
interface Adaptee
{
    void specificRequest();
}

//Target类
interface Target
{
    void request();
}

//Target实现
class TargetImpl implements Target
{
    @Override
    public void request()
    {
        System.out.println("Target方法");
    }
}

//适配者实现
class AdapteeImpl implements Adaptee
{
    @Override
    public void specificRequest()
    {
        System.out.println("Adaptee方法");
    }
}

//适配器
class Adapter implements Adaptee,Target
{
    private Target target = new TargetImpl();
    private Adaptee adaptee = new AdapteeImpl();
    @Override
    public void request()
    {
    	//Target的方法调用适配者方法
        adaptee.specificRequest();
    }

    @Override
    public void specificRequest()
    {
    	//适配者方法调用Target的方法
        target.request();        
    }
}

4 缺省适配器

4.1 定义

缺省适配器：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，并为接口中的每个方法都提供一个默认实现（空实现），那么该抽象类子类可以选择性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所有方法的情况，又叫单接口适配器模式。

4.2 结构图

在这里插入图片描述

4.3 角色

ServiceInterface（适配者接口）：通常是一个声明了大量方法的接口
AbstractServiceClass（缺省适配器类）：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，通常定义为抽象类
ConcreteServiceClass（具体业务类）：是缺省适配器类的子类，只需要有选择性地覆盖适配器者中定义的方法，其他的方法在缺省适配器类中提供了空实现

4.4 实例

Java AWT中一般可以通过两种方式来处理窗口事件：

实现WindowListener
继承WindowAdapter

其中WindowAdapter实现了WindowListener接口，但是都是提供了空实现，也就是说实现WindowsListener的话需要实现里面所有的方法，而继承WindowAdapter只需要选择性地覆盖方法即可，结构图：
在这里插入图片描述

5 主要优点

类适配器以及对象适配器的共同优点如下：

解耦：将Target与Adaptee解耦，引入适配器来重用现有的适配者类，无须修改原有结构
提高复用性：将具体的业务实现过程封装在适配者类中，对于客户端而言是透明的，而且提高了适配者类的复用性，同一个适配者类可以在多个不同的系统复用
扩展性好：可以很方便地更换适配器，也可以在不修改代码的基础上增加了新的适配器类，完全符合开闭原则，扩展灵活

类适配器的独有优点如下：

由于适配器类是适配者的子类，因此在适配器类中置换一些适配者的方法，使得适配器的灵活性更强。

对象适配器的独有优点如下：

一个对象适配器可以把多个不同的适配者适配到同一个Target
可以适配一个适配者的子类，由于适配器与适配者之间是关联关系，根据LSP（里氏代换原则），适配者的子类也可以通过该适配器进行适配

6 主要缺点

类适配器缺点：

对于Java，C#等不支持多重继承的语言，一次最多只能适配一个适配者类
适配者不能是“不能继承的类”，比如Java的final类，C#的sealed类
在Java，C#等Target只能是接口不能是类

对象适配器缺点：

置换麻烦：相比起类适配器，在适配器中置换适配者的某些方法比较麻烦，需要先创建一个适配者类的子类，在子类将适配者类的方法置换掉，再把适配者的子类作为真正的适配者类进行适配，实现较为复杂

7 适用场景

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

8 总结