定義

適配器模式把一個類的接口變換成客戶端所期待的另一種接口，從而使原本因接口不匹配而無法在一起工作的兩個類能夠在一起工作。

適配器模式的用途

用電器做例子，筆記本電腦的插頭一般都是三相的，即除了陽極、陰極之外，還有一個地極。而有些地方的電源插座卻只有兩極，沒有地極。電源插座與筆記本電腦的電源插頭不匹配使得筆記本電腦無法使用。這時候一個三相到兩相的轉(zhuǎn)換器（適配器）就能解決此問題，而這正像是本模式所做的事情。

適配器模式的結(jié)構(gòu)

適配器模式有類的適配器模式和對象的適配器模式兩種不同的形式。

類的適配器模式

類的適配器模式吧適配的類的API轉(zhuǎn)換成為目標類的API。

類的適配器模式

從上圖可以看出，Adaptee類并沒有sampleOperation2()方法，而客戶端則期待這個方法。為了使客戶端能夠使用Adaptee類，提供一個中間環(huán)節(jié)，即類Adapter，把Adaptee類的API同Target接口的API銜接起來。Adapter與Adaptee是繼承關(guān)系，這決定了這個適配器模式是類的適配器模式。

模式中涉及到的角色有：

• 目標(Target)角色：這就是所期待得到的接口。注意：由于這里討論的是類適配器模式，因此目標不可以是類。
• 源(Adaptee)角色：現(xiàn)在需要適配的接口。
• 適配器(Adapter)角色：適配器類是本模塊的核心。適配器把源接口轉(zhuǎn)換成目標接口。顯然，這一角色不可以是接口，而必須是具體類。

示例代碼

public interface Target {
    /**
     * 這是源類Adaptee中也有的方法
     */
    public void sampleOperation1();
    /**
     * 這是源類Adaptee中沒有的方法
     */
    public void sampleOperation2();
}

上面給出的是目標角色的接口代碼，這個角色是以一個Java接口的形式實現(xiàn)的?？梢钥闯?，這個接口聲明了兩個方法：sampleOperation1()和sampleOperation2()，而源角色Adaptee是一個具體類，它有一個sampleOperation1()方法，但是沒有sampleOperation2()方法。

public class Adaptee {
    public void sampleOperation1() {}
}

適配器角色Adapter拓展了Adaptee，同事又實現(xiàn)了目標角色Target接口。由于Adaptee沒有提供sampleOperation2()方法，而目標接口有要求這個方法，因此適配器角色Adapter實現(xiàn)了這個方法。

public class Adapter extends Adaptee implements Target {
    @Override
    public void sampleOperation2() {
        
    }
}

對象適配器模式

與類的適配器模式一樣，對象的適配器模式把被適配的類的API轉(zhuǎn)換成為目標類的API，與類的適配器模式不同的是，對象的適配器模式不是使用繼承關(guān)系鏈接到Adaptee類，而是使用委派關(guān)系連接到Adaptee類。

對象的適配器模式

從上圖可以看出，Adaptee類并沒有sampleOperation2()方法，而客戶端則期待這個方法。為使客戶端能夠使用Adaptee類，需要提供一個包裝Wrapper類Adapter。這個包裝類包括了一個Adaptee的實例，從而此包裝類能夠把Adaptee的API與Traget類的API銜接起來。Adapter類與Adaptee類是委派關(guān)系，這決定了適配器模式是對象的。

示例代碼

public interface Target {
    /**
     * 這是源類Adaptee中也有的方法
     */
    public void sampleOperation1();
    /**
     * 這是源類Adaptee中沒有的方法
     */
    public void sampleOperation2();
}

public class Adaptee {
    public void sampleOperation1() {}
}

public class Adapter {
    private Adaptee adaptee;
    
    public Adapter (Adaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }
    
    /**
     * 源類Adaptee有方法sampleOperation1
     * 因此適配器可以直接進行委派
     */
    public void sampleOperation1() {
        this.adaptee.sampleOperation1();
    }
    
    /**
     * 源類Adaptee沒有方法sampleOperation2
     * 因此適配器需要自己實現(xiàn)此方法
     */
    public void sampleOperation2() {
        //
    }
}

類的適配器和對象的適配器的權(quán)衡

• 類適配器使用對象繼承的方式，是靜態(tài)的定義方式；
  對象適配器使用對象組合的方式，是動態(tài)的組合方式。
• 對于類適配器，由于適配器直接繼承了Adaptee，使得適配器不能喝Adaptee的子類一起工作，因為靜態(tài)是繼承的關(guān)系，而適配器繼承了Adaptee后，就不可能再去處理Adaptee的子類了。
  對于對象適配器，一個適配器可以把多種不同的源適配到同一個目標。換言之，同一個適配器可以把源類和他的子類都適配到目標接口。因為對象適配器采用的是對象組合的關(guān)系，只要對象類型正確，是不是子類都無所謂。
• 對于類適配器，適配器可以重定義Adaptee的部分行為，相當于子類覆蓋父類的部分實現(xiàn)方法。
  對于對象適配器，要重定義Adaptee的行為比較困難，這種情況下，需要定義Adaptee的子類來實現(xiàn)重定義，然后讓適配器組合子類。雖然重定義Adaptee的行為比較困難，但是想要增加一些新的行為則方便的很，而且新增加的行為可以同時適用于所有的源。
• 對于類適配器，僅僅引入了一個對象，并不需要額外的引用過來間接得到Adaptee。
  對于對象適配器，需要額外的引用來間接得到Adaptee。

建議盡量使用對象適配器的實現(xiàn)方式，多用合成/聚合，少用繼承。當然，具體問題還是需要具體分析，根據(jù)需要來選用實現(xiàn)方式，最適合的才是最好的。

適配器模式的優(yōu)點

• 更好的復(fù)用性
  系統(tǒng)需要使用現(xiàn)有的類，因此類的接口不符合系統(tǒng)的需要。那么通過適配器模式就可以讓這些功能得到更好的服用。
• 更好的拓展性
  在實現(xiàn)適配器功能的時候，可以調(diào)用自己開發(fā)的功能，從而自然的拓展系統(tǒng)的功能。

適配器模式的缺點

過多的使用適配器，會讓系統(tǒng)非常零亂，不易整體進行把握。比如，明明看到調(diào)用的是A接口，其實內(nèi)部都被適配成了B接口的實現(xiàn)。一個系統(tǒng)如果太多的出現(xiàn)這種情況，無異于異常災(zāi)難。因此如果不是很有必要，可以不是用適配器，而是直接對系統(tǒng)進行重構(gòu)。

缺省適配模式

缺省適配模式Default Adapter為一個接口提供缺省實現(xiàn)，這樣子類型可以從這個缺省實現(xiàn)進行拓展，而不必從原有接口進行拓展。作為適配器模式的一個特例，缺省是適配模式在Java語言中有著特殊的應(yīng)用。

魯智深的故事

和尚要做什么呢？吃齋、念經(jīng)、打坐、撞鐘、習武等。如果設(shè)計一個和尚接口，給出所有和尚都需要實現(xiàn)的方法，那么這個接口就應(yīng)該如下所示：

public interface 和尚 {
    public void 吃齋();
    public void 念經(jīng)();
    public void 打坐();
    public void 撞鐘();
    public void 習武();
    public String getName();
}

顯然，所有的和尚類都應(yīng)當實現(xiàn)接口所定義的所有方法，不然根本無法通過Java語言編輯器。像下面的魯智深類就不行：

public class 魯智深 implements 和尚 {
    @Override
    public void 習武() {
        System.out.println("拳打鎮(zhèn)關(guān)西");
        System.out.println("大鬧五臺山");
        System.out.println("大鬧桃花村");
        System.out.println("火燒瓦官寺");
        System.out.println("倒拔垂楊柳");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "魯智深";
    }

}

由于魯智深只實現(xiàn)了getName()和習武()兩個方法，而沒有實現(xiàn)任何其他的方法。因此，它根本無法通過Java語言編輯器的檢查。魯智深類只有實現(xiàn)和尚接口的所有的方法才可以通過Java語言編輯器，但是這樣一來魯智深就不再是魯智深了。我們研究一下幾百年前魯智深是怎么剃度成和尚的，會對Java編程有很大的啟發(fā)。不錯，當初魯達剃度，眾僧說：“此人形容丑惡、相貌兇頑，不可剃度他。”，但是長老卻說：“此人上應(yīng)天星，心地剛直。雖然時下兇頑，命中駁雜，久后卻得清凈。證果非凡，汝等皆不及他?！?。

原來如此，看著只要這里也應(yīng)上一個天星的話，問題就解決了！使用面向?qū)ο蟮恼Z言來說，“應(yīng)”，實現(xiàn)；“天星”，抽象類。

public abstract class 天星 implements 和尚 {

    @Override
    public void 吃齋() {}

    @Override
    public void 念經(jīng)() {}

    @Override
    public void 打坐() {}

    @Override
    public void 撞鐘() {}

    @Override
    public void 習武() {}

    @Override
    public String getName() {
        return null;
    }

}

魯智深類繼承抽象類天星

public class 魯智深 extends 天星 {
    @Override
    public void 習武() {
        System.out.println("拳打鎮(zhèn)關(guān)西");
        System.out.println("大鬧五臺山");
        System.out.println("大鬧桃花村");
        System.out.println("火燒瓦官寺");
        System.out.println("倒拔垂楊柳");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "魯智深";
    }

}

這個抽象的天星類便是一個適配器類，魯智深實際上借助于適配器模式達到其剃度的目的。此適配器類實現(xiàn)了和尚接口所要求的所有方法。但是與通常的適配器模式不同的是，此適配器類給出的所有的方法的實現(xiàn)都是“平庸”的。這種“平庸化”的適配器模式稱為缺省適配模式。

在很多情況下，必須讓一個具體類實現(xiàn)某一個接口，但是這個類又用不到接口所規(guī)定的所有的方法。通常的處理方式是：這個具體類要實現(xiàn)所有的方法，那些有用的方法要有實現(xiàn)，那些沒有用的方法也要有空的、平庸的實現(xiàn)。

這些空的方法是一種浪費，有時也是一種混亂。除非看過這些空方法的代碼，程序員可能會以為這些方法不是空的。即使他知道其中有一些方法是空的，也不一定知道哪些方法是空的，哪些方法不是空的。

缺省適配模式可以很好的處理這一情況?？梢栽O(shè)計一個抽象的適配器類實現(xiàn)接口，此抽象類要給接口所要求的每一種方法都提供一個空的方法。就像幫助了魯智深的“上應(yīng)天星”一樣，此抽象類可以使它的子類免于被迫實現(xiàn)空給的方法。

缺省適配模式的結(jié)構(gòu)

缺省適配模式是一種“平庸化”的適配器模式。

缺省適配模式

public interface AbstractService {
    public void serviceOperation1();
    public int serviceOperation2();
    public String serviceOperation3();
}

public abstract class DefaultAdapter implements AbstractService {
    @Override
    public void serviceOperation1() {
    }

    @Override
    public int serviceOperation2() {
        return 0;
    }

    @Override
    public String serviceOperation3() {
        return null;
    }
}

可以看出，接口AbstractService要求定義三個方法，分別為serviceOperation1()、serviceOperation2()和serviceOperation3()；而抽象適配器類DefaultAdapter則為這三種方法都提供了默認的實現(xiàn)。因此任何繼承自抽象類DefaultAdapter的具體類都可以選擇它所需要的方法實現(xiàn)，而不必理會其他的不需要的方法。

適配器模式的用意是要改變源的接口，以便與目標接口相容。缺省適配模式的用意稍有不同，它是為了方便建立一個不平庸的適配器類而提供的一種平庸實現(xiàn)。

在任何時候，如果不準備實現(xiàn)一個接口的所有方法時，就可以使用缺省適配模式制造一個抽象類，給出所有方法的平庸的具體實現(xiàn)。這樣，從這個抽象類再繼承下去的子類就不必實現(xiàn)所有的方法了。

參考

《JAVA與模式》之適配器模式