适配器模式是设计模式中的一个常见模式，用于将一个类的接口转换为客户希望的另一个接口。简单来说，适配器允许两个不兼容的接口能够协同工作。它的主要目的是在不修改现有代码的情况下，实现新的功能。
1. 适配器模式简介
想象一下，你有一部欧洲制造的电器，但你住在美国。你不能直接将这部电器插入墙上，因为插头和插座不兼容。此时，你需要一个适配器，将欧洲插头转换为美国插座。软件设计中的适配器模式与此类似。
在计算机编程中，当我们有两个已有的功能，但由于某种原因它们不能直接协同工作时，我们使用适配器模式。
2. 适配器模式类型
适配器模式主要有两种：
- 类适配器
- 对象适配器
在接下来的案例中，我们将使用对象适配器来演示。
3. 案例：MediaPlayer适配器
想象一下，我们有一个MediaPlayer接口，它可以播放mp3格式的文件。现在，我们想扩展这个功能，使其也可以播放其他格式的文件，比如vlc和mp4。但是，我们不希望修改原始的MediaPlayer接口。
首先，让我们创建基础的接口和实现：
// MediaPlayer.java
public interface MediaPlayer {
void play(String audioType, String fileName);
}
// Mp3Player.java
public class Mp3Player implements MediaPlayer {
@Override
public void play(String audioType, String fileName) {
if (audioType.equalsIgnoreCase("mp3")) {
System.out.println("Playing mp3 file. Name: " + fileName);
} else {
System.out.println("Invalid media. " + audioType + " format not supported");
}
}
}
为了支持更多的格式，我们将创建一个新的接口AdvancedMediaPlayer：
// AdvancedMediaPlayer.java
public interface AdvancedMediaPlayer {
void playVlc(String fileName);
void playMp4(String fileName);
}
// VlcPlayer.java
public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer {
@Override
public void playVlc(String fileName) {
System.out.println("Playing vlc file. Name: " + fileName);
}
@Override
public void playMp4(String fileName) {
// Do nothing
}
}
// Mp4Player.java
public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer {
@Override
public void playVlc(String fileName) {
// Do nothing
}
@Override
public void playMp4(String fileName) {
System.out.println("Playing mp4 file. Name: " + fileName);
}
}
现在，我们已经有了基础的播放器，但我们还需要一个适配器，以便MediaPlayer可以使用AdvancedMediaPlayer。
4. 实现MediaPlayer适配器
为了使MediaPlayer能够使用AdvancedMediaPlayer，我们需要创建一个适配器。这个适配器将决定使用哪个AdvancedMediaPlayer的实现。
// MediaAdapter.java
public class MediaAdapter implements MediaPlayer {
AdvancedMediaPlayer advancedMusicPlayer;
public MediaAdapter(String audioType) {
if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc")) {
advancedMusicPlayer = new VlcPlayer();
} else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
advancedMusicPlayer = new Mp4Player();
}
}
@Override
public void play(String audioType, String fileName) {
if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc")) {
advancedMusicPlayer.playVlc(fileName);
} else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
advancedMusicPlayer.playMp4(fileName);
}
}
}
现在，让我们扩展我们的Mp3Player类，使其可以使用MediaAdapter来播放其他格式：
// AudioPlayer.java
public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
MediaAdapter mediaAdapter;
@Override
public void play(String audioType, String fileName) {
if (audioType.equalsIgnoreCase("mp3")) {
System.out.println("Playing mp3 file. Name: " + fileName);
} else if (audioType.equalsIgnoreCase("vlc") || audioType.equalsIgnoreCase("mp4")) {
mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
mediaAdapter.play(audioType, fileName);
} else {
System.out.println("Invalid media. " + audioType + " format not supported");
}
}
}
5. 测试适配器
让我们通过一些测试来验证我们的适配器是否正常工作：
public class AdapterPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
audioPlayer.play("mp3", "mySong.mp3");
audioPlayer.play("mp4", "video.mp4");
audioPlayer.play("vlc", "movie.vlc");
audioPlayer.play("avi", "documentary.avi"); // Not supported
}
}
输出应该是：
Playing mp3 file. Name: mySong.mp3
Playing mp4 file. Name: video.mp4
Playing vlc file. Name: movie.vlc
Invalid media. avi format not supported
6. 总结
适配器模式是一个非常有用的模式，它允许我们整合不兼容的接口，而不需要修改原始代码。在本例中，我们成功地扩展了MediaPlayer的功能，使其可以播放其他格式的文件，而不需要改变其原始定义。
像上面的MediaPlayer示例一样，你可能会在许多真实的应用程序中遇到类似的场景，其中一些旧的接口需要与新的接口一起工作，但又不希望进行大规模的重写。
7. 更多的应用场景
适配器模式不仅仅局限于多媒体播放器的场景。在实际的软件开发中，这种模式广泛应用于各种不同的场景，以实现代码的解耦和复用。以下是适配器模式的一些典型应用场景：
7.1 数据库适配器
在许多应用程序中，需要与多种数据库进行交互。如果每种数据库都有不同的接口，那么使用适配器模式可以简化代码，并提高代码的可维护性和可扩展性。例如：
public interface Database {
void connect();
void query(String sql);
}
public class MySqlDatabase implements Database {
@Override
public void connect() {
System.out.println("Connecting to MySQL Database");
}
@Override
public void query(String sql) {
System.out.println("Querying data from MySQL Database: " + sql);
}
}
public class OracleDatabaseAdapter implements Database {
private OracleDatabase oracleDatabase;
public OracleDatabaseAdapter(OracleDatabase oracleDatabase) {
this.oracleDatabase = oracleDatabase;
}
@Override
public void connect() {
oracleDatabase.open();
}
@Override
public void query(String sql) {
oracleDatabase.execute(sql);
}
}
class OracleDatabase {
void open() {
System.out.println("Opening Oracle Database");
}
void execute(String sql) {
System.out.println("Executing SQL on Oracle Database: " + sql);
}
}
7.2 日志框架适配器
许多Java应用程序使用日志框架来记录应用程序的运行情况。有许多不同的日志框架，比如Log4j、SLF4J等，它们有着不同的API。通过使用适配器模式，我们可以定义一个统一的日志接口，然后为每个日志框架实现一个适配器，从而让应用程序可以在不同的日志框架之间无缝切换。
public interface Logger {
void log(String message);
}
public class Log4jAdapter implements Logger {
private org.apache.log4j.Logger logger;
public Log4jAdapter(org.apache.log4j.Logger logger) {
this.logger = logger;
}
@Override
public void log(String message) {
logger.info(message);
}
}
public class SLF4JAdapter implements Logger {
private org.slf4j.Logger logger;
public SLF4JAdapter(org.slf4j.Logger logger) {
this.logger = logger;
}
@Override
public void log(String message) {
logger.info(message);
}
}
这样，我们就可以在应用程序中自由切换使用哪个日志框架，而不需要修改大量的代码。
7.3 第三方库适配器
在实际开发中，我们经常会用到第三方库。但是，不同的库可能提供了不同的API，直接使用会导致代码的耦合度增加。通过适配器模式，我们可以为每个库提供一个适配器，使它们都符合同一个接口，这样在主程序中就可以无缝切换，降低了代码的耦合度。
总之，适配器模式在软件开发中有着广泛的应用，它帮助我们实现了代码的复用和模块之间的低耦合，是一种非常实用的设计模式。希望本文能帮助您更好地理解和应用适配器模式。