Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章适配器模式第十章桥接模式第十一章装饰者设计模式

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我是靠谱客的博主辛勤天空，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章适配器模式第十章桥接模式第十一章装饰者设计模式，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

本章目录

第九章适配器模式
- 9.1 基本情况
- 9.2 类适配器
- - 9.2.1 类适配器模式的类
  - 9.2.2 应用案例
  - 9.2.2 类适配器注意事项
- 9.3 对象适配器
- - 9.3.1 基本介绍
  - 9.3.2 应用案例
  - 9.3.3 对象适配器的注意事项
- 9.4 接口适配器（缺省适配器）
- - 9.4.1 基本介绍
  - 9.4.2 应用案例
- 9.5 适配器模式的注意事项和细节
第十章桥接模式
- 10.1 手机操作问题
- 10.2 桥接模式
- 10.3 桥接模式解决手机操作问题
- 10.4 桥接模式在 JDBC 的源码剖析
- 10.5 桥接模式的注意事项
第十一章装饰者设计模式
- 11.1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）
- 11.2 传统方案
- 11.3 装饰者模式
- 11.4 装饰者模式解决星巴克咖啡订单
- 11. 5 装饰者模式在JDK 应用的源码分析

第九章适配器模式

9.1 基本情况

基本介绍
（1）适配器模式(Adapter Pattern)将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，主的目的是兼容性，让原本因接口不匹配不能一起工作的两个类可以协同工作。其别名为包装器(Wrapper)
（2）适配器模式属于结构型模式
（3）主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式
工作原理
1（1）适配器模式：将一个类的接口转换成另一种接口.让原本接口不兼容的类可以兼容
（2） 从用户的角度看不到被适配者，是解耦的，用户收到反馈结果，感觉只是和目标接口交互
（3）用户调用适配器转化出来的目标接口方法，适配器再调用被适配者的相关接口方法。如图

9.2 类适配器

9.2.1 类适配器模式的类

基本介绍：Adapter 类，通过继承 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配。
类图

9.2.2 应用案例

使用案例
以充电器的例子来讲解适配器，充电器本身相当于 Adapter，220V 交流电相当于 src (即被适配者)，我们的目 dst(即目标)是 5V 直流电。
代码
（1）被适配类

//被适配的类
public class Voltage220V {
	//输出220V的电压
	public int output220V() {
		int src = 220;
		System.out.println("电压=" + src + "伏");
		return src;
	}
}

（2）适配接口

//适配接口
public interface IVoltage5V {
	public int output5V();
}

（3）适配器类

//适配器类
public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V {
	@Override
	public int output5V() {
		//获取到220V电压
		int srcV = output220V();
		int dstV = srcV / 44 ; //转成 5v
		return dstV;
	}
}

（4）手机类

public class Phone {
	//充电
	public void charging(IVoltage5V iVoltage5V) {
		if(iVoltage5V.output5V() == 5) {
			System.out.println("电压为5V, 可以充电~~");
		} else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
			System.out.println("电压大于5V, 不能充电~~");
		}
	}
}

（5）客户端

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(" === 类适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		//因为是继承，所以不需要传入参数
		phone.charging(new VoltageAdapter());
	}
}

9.2.2 类适配器注意事项

Java 是单继承机制，所以类适配器需要继承 src 类这一点算是一个缺点, 因为这要求 dst 必须是接口，有一定局限性;
src 类的方法在 Adapter 中都会暴露出来，也增加了使用的成本。
由于其继承了 src 类，所以它可以根据需求重写 src 类的方法，使得 Adapter 的灵活性增强了。

9.3 对象适配器

9.3.1 基本介绍

基本思路和类的适配器模式相同，只是将 Adapter 类作修改，不是继承 src 类，而是持有 src 类的实例，以解决兼容性的问题。即：持有 src 类，实现 dst 类接口，完成 src->dst 的适配
根据“合成复用原则”，在系统中尽量使用关联关系（聚合）来替代继承关系。
对象适配器模式是适配器模式常用的一种

9.3.2 应用案例

场景同上。
类图
代码实现
（1）被适配类、适配接口、Phone类不变
（2）适配器类
通过构造器实现对象传递。这个对象是Client中传进来的，而不是通过Voltage220V中的output220V方法得来的。

//适配器类
public class VoltageAdapter  implements IVoltage5V {
	private Voltage220V voltage220V; // 关联关系-聚合
	//通过构造器，传入一个 Voltage220V 实例；
	public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220v) {
		this.voltage220V = voltage220v;
	}
	@Override
	public int output5V() {
		int dst = 0;
		if(null != voltage220V) {
			int src = voltage220V.output220V();//获取220V 电压
			System.out.println("使用对象适配器，进行适配~~");
			dst = src / 44;
			System.out.println("适配完成，输出的电压为=" + dst);
		}		
		return dst;		
	}
}

（3）客户端类

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(" === 对象适配器模式 ====");
		Phone phone = new Phone();
		//因为是聚合关系，所以要传入参数
		phone.charging(new VoltageAdapter(new Voltage220V()));
	}
}

9.3.3 对象适配器的注意事项

对象适配器和类适配器其实算是同一种思想，只不过实现方式不同。
根据合成复用原则，使用组合替代继承， 所以它解决了类适配器必须继承 src 的局限性问题，也不再要求 dst必须是接口。
使用成本更低，更灵活。

9.4 接口适配器（缺省适配器）

9.4.1 基本介绍

核心思路：当不需要全部实现接口提供的方法时，可先设计一个抽象类实现接口，并为该接口中每个方法提供一个默认实现（空方法），那么该抽象类的子类可有选择地覆盖父类的某些方法来实现需求
适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况。

9.4.2 应用案例

类图
代码实现
（1）接口

public interface Interface4 {
	public void m1();
	public void m2();
	public void m3();
	public void m4();
}

（2）实现接口的空类

//在AbsAdapter 我们将 Interface4 的方法进行默认实现
public abstract class AbsAdapter implements Interface4 {
	//默认实现
	public void m1() {	}
	public void m2() {	}
	public void m3() {	}
	public void m4() {	}
}

（3）有选择的实现自己需要的类

public class Client {
	public static void main(String[] args) {	
		AbsAdapter absAdapter = new AbsAdapter() {
			//只需要去覆盖我们 需要使用 接口方法
			@Override
			public void m1() {
				// TODO Auto-generated method stub
				System.out.println("使用了m1的方法");
			}
		};
		absAdapter.m1();
	}
}

9.5 适配器模式的注意事项和细节

三种命名方式，是根据 src 是以怎样的形式给到 Adapter（在 Adapter 里的形式）来命名的。
类适配器：以类给到，在 Adapter 里，就是将 src 当做类，继承
对象适配器：以对象给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个对象，持有
接口适配器：以接口给到，在 Adapter 里，将 src 作为一个接口，实现
Adapter 模式最大的作用还是将原本不兼容的接口融合在一起工作。
实际开发中，实现起来不拘泥于我们讲解的三种经典形式

第十章桥接模式

10.1 手机操作问题

现在对不同手机类型的不同品牌实现操作编程(比如:开机、关机、上网，打电话等)，如图:
传统方案解决手机操作问题
传统方法对应的类图
传统方案解决手机操作问题分析
（1）扩展性问题(类爆炸)，如果我们再增加手机的样式(旋转式)，就需要增加各个品牌手机的类，同样如果我们增加一个手机品牌，也要在各个手机样式类下增加。
（2） 违反了单一职责原则，当我们增加手机样式时，要同时增加所有品牌的手机，这样增加了代码维护成本.
（3）解决方案-使用桥接模式

10.2 桥接模式

基本介绍
（1）桥接模式(Bridge 模式)是指：将实现与抽象放在两个不同的类层次中，使两个层次可以独立改变。
（2）是一种结构型设计模式
（3）Bridge 模式基于类的最小设计原则，通过使用封装、聚合及继承等行为让不同的类承担不同的职责。它的主要特点是把抽象(Abstraction)与行为实现(Implementation)分离开来，从而可以保持各部分的独立性以及应对他们的功能扩展
类图

说明
（1）Client 类：桥接模式的调用者
（2）抽象类(Abstraction) :维护了 Implementor / 即它的实现类 ConcreteImplementorA…, 二者是聚合关系, Abstraction充当桥接类
（3）RefinedAbstraction : 是 Abstraction 抽象类的子类
（4） Implementor : 行为实现类的接口
（5）ConcreteImplementorA /B ：行为的具体实现类
从 UML 图：这里的抽象类和接口是聚合的关系，其实调用和被调用关系

10.3 桥接模式解决手机操作问题

类图
代码实现
（1）brand接口

//接口
public interface Brand {
	void open();
	void close();
	void call();
}

（2）手机实现类，此类实现品牌接口

public class XiaoMi implements Brand {
	@Override
	public void open() {
		System.out.println(" 小米手机开机 ");
	}
	@Override
	public void close() {
		System.out.println(" 小米手机关机 ");
	}
	@Override
	public void call() {
		System.out.println(" 小米手机打电话 ");
	}
}

（3）抽象手机类

public abstract class Phone {
	//组合品牌
	private Brand brand;
	//构造器
	public Phone(Brand brand) {
		super();
		this.brand = brand;
	}
	protected void open() {
		this.brand.open();
	}
	protected void close() {
		brand.close();
	}
	protected void call() {
		brand.call();
	}
}

（4）抽象类的具体实现

//折叠式手机类，继承 抽象类 Phone
public class FoldedPhone extends Phone {
	//构造器
	public FoldedPhone(Brand brand) {
		super(brand);
	}
	public void open() {
		super.open();
		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
	}
	public void close() {
		super.close();
		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
	}
	public void call() {
		super.call();
		System.out.println(" 折叠样式手机 ");
	}
}

（5）客户端

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//获取折叠式手机 (样式 + 品牌 )
		Phone phone1 = new FoldedPhone(new XiaoMi());
		phone1.open();
		phone1.call();
		phone1.close();
		
		System.out.println("=======================");
		Phone phone2 = new FoldedPhone(new Vivo());
		phone2.open();
		phone2.call();
		phone2.close();
	}
}

10.4 桥接模式在 JDBC 的源码剖析

Jdbc 的 Driver 接口，如果从桥接模式来看，Driver 就是一个接口，下面可以有 MySQL 的 Driver，Oracle 的Driver，这些就可以当做实现接口类。
桥接模式的类图

10.5 桥接模式的注意事项

注意事项
（1）实现了抽象和实现部分的分离，从而极大的提供了系统的灵活性，让抽象部分和实现部分独立开来，这有助于系统进行分层设计，从而产生更好的结构化系统。
（2）对于系统的高层部分，只需要知道抽象部分和实现部分的接口就可以了，其它的部分由具体业务来完成。
（3） 桥接模式替代多层继承方案，可以减少子类的个数，降低系统的管理和维护成本。
（4）桥接模式的引入增加了系统的理解和设计难度，由于聚合关联关系建立在抽象层，要求开发者针对抽象进行设计和编程
（5）桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度(抽象、和实现)，因此其使用范围有一定的局限性，即需要有这样的应用场景。
桥接模式其它应用场景
（1）JDBC 驱动程序
（2）银行转账系统
– 转账分类: 网上转账，柜台转账，AMT 转账
– 转账用户类型：普通用户，银卡用户，金卡用户…
（3）消息管理
消息类型：即时消息，延时消息
消息分类：手机短信，邮件消息，QQ 消息…

第十一章装饰者设计模式

11.1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）

咖啡种类/单品咖啡：Espresso(意大利浓咖啡)、ShortBlack、LongBlack(美式咖啡)、Decaf(无因咖啡)
调料：Milk、Soy(豆浆)、Chocolate
要求在扩展新的咖啡种类时，具有良好的扩展性、改动方便、维护方便
使用 OO 的来计算不同种类咖啡的费用: 客户可以点单品咖啡，也可以单品咖啡+调料组合。

11.2 传统方案

方案 1-解决星巴克咖啡订单项目

（1）Drink 是一个抽象类，表示饮料
（2）des 就是对咖啡的描述, 比如咖啡的名字
（3）cost() 方法就是计算费用，Drink 类中做成一个抽象方法.
（4）Decaf 就是单品咖啡，继承 Drink, 并实现 cost
（5）Espress && Milk 就是单品咖啡+调料，这个组合很多
方案 1问题分析
这样设计，会有很多类，当我们增加一个单品咖啡，或者一个新的调料，类的数量就会倍增，就会出现
类爆炸
方案 2-解决星巴克咖啡订单(好点)
方案 1 因为咖啡单品+调料组合会造成类的倍增，因此可以做改进，将调料内置到 Drink 类，这样就不会造成类数量过多。从而提高项目的维护性(如图)

（1）如图“1区”将调料内置到Drink中，当新建类继承了Drink类后，就继承了调料。
（2）如图“2区”，通过has方法返回调料的多少（boolean或者int类型代表有无或数量）。
方案 2 问题分析
（1）方案 2 可以控制类的数量，不至于造成很多的类
（2）在增加或者删除调料种类时，代码的维护量很大
（3）考虑到用户可以添加多份调料时，可以将 hasMilk 返回一个对应 int

11.3 装饰者模式

定义
（1）装饰者模式：动态的将新功能附加到对象上。在对象功能扩展方面，它比继承更有弹性，装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)
（2）这里提到的动态的将新功能附加到对象和 ocp 原则，在后面的应用实例上会以代码的形式体现，
原理
（1）Component 主体：比如类似前面的 Drink
（2）ConcreteComponent 和 Decorator ConcreteComponent：具体的主体，比如前面的各个单品咖啡
（3）Decorator: 装饰者，比如各调料.
类图
在如图的 Component 与 ConcreteComponent 之间，如果 ConcreteComponent 类很多,还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象层一个类。

11.4 装饰者模式解决星巴克咖啡订单

在这里插入图片描述

装饰者模式下的订单：2分巧克力——1份牛奶的LongBlank

（1）Milk包含了LongBlack
（2）一份Chocolate包含了(Milk+LongBlack)
（3）一份Chocolate包含了(Chocolate+Milk+LongBlack)
（4）这样不管是什么形式的单品咖啡+调料组合，通过递归方式可以方便的组合和维护。
代码实现
（1）Drink类

public abstract class Drink {
	public String des; // 描述
	private float price = 0.0f;
	public String getDes() {
		return des;
	}
	public void setDes(String des) {
		this.des = des;
	}
	public float getPrice() {
		return price;
	}
	public void setPrice(float price) {
		this.price = price;
	}
	//计算费用的抽象方法
	//子类来实现
	public abstract float cost();	
}

（2）coffee类

public class Coffee  extends Drink {
	@Override
	public float cost() {
		return super.getPrice();
	}	
}

（3）单品咖啡类：Espresso类

public class Espresso extends Coffee {
	public Espresso() {
		setDes(" 意大利咖啡 ");
		setPrice(6.0f);
	}
}

LongBlack。ShortBlack类似
（4）装饰者类：Decorator

public class Decorator extends Drink {
	private Drink obj;
	public Decorator(Drink obj) { //组合
		this.obj = obj;
	}
	@Override
	public float cost() {
		// getPrice 自己价格
		return super.getPrice() + obj.cost();
	}
	@Override
	public String getDes() {
		// obj.getDes() 输出被装饰者的信息
		return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
	}
}

（5）调料类：Milk类
具体的Decorator，这里就是调味品

public class Milk extends Decorator {
	public Milk(Drink obj) {
		super(obj);
		setDes(" 牛奶 ");
		setPrice(2.0f); //调味品价格
	}
}

Chocolate类、Soy类类似。
（6）客户端

public class CoffeeBar {

	public static void main(String[] args) {
		// 装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack

		// 1. 点一份 LongBlack
		Drink order = new LongBlack();
		System.out.println("费用1=" + order.cost());
		System.out.println("描述=" + order.getDes());

		// 2. order 加入一份牛奶
		order = new Milk(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 = " + order.getDes());

		// 3. order 加入一份巧克力
		order = new Chocolate(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力  费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = " + order.getDes());

		// 3. order 加入一份巧克力
		order = new Chocolate(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力   费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = " + order.getDes());
		
		Drink order2 = new DeCaf();
		System.out.println("order2 无因咖啡  费用 =" + order2.cost());
		System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());
		
		order2 = new Milk(order2);
		System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶  费用 =" + order2.cost());
		System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());
	}
}

11. 5 装饰者模式在JDK 应用的源码分析

Java 的 IO 结构，FilterInputStream 就是一个装饰者

最后

以上就是辛勤天空为你收集整理的Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章适配器模式第十章桥接模式第十一章装饰者设计模式的全部内容，希望文章能够帮你解决Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章适配器模式第十章桥接模式第十一章装饰者设计模式所遇到的程序开发问题。

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本文分类：java
浏览次数：80 次浏览
发布日期：2024-08-05 08:30:02
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Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章适配器模式第十章桥接模式第十一章装饰者设计模式

概述

本章目录

第九章适配器模式

9.1 基本情况

9.2 类适配器

9.2.1 类适配器模式的类

9.2.2 应用案例

9.2.2 类适配器注意事项

9.3 对象适配器

9.3.1 基本介绍

9.3.2 应用案例

9.3.3 对象适配器的注意事项

9.4 接口适配器（缺省适配器）

9.4.1 基本介绍

9.4.2 应用案例

9.5 适配器模式的注意事项和细节

第十章桥接模式

10.1 手机操作问题

10.2 桥接模式

10.3 桥接模式解决手机操作问题

10.4 桥接模式在 JDBC 的源码剖析

10.5 桥接模式的注意事项

第十一章装饰者设计模式

11.1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）

11.2 传统方案

11.3 装饰者模式

11.4 装饰者模式解决星巴克咖啡订单

11. 5 装饰者模式在JDK 应用的源码分析

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Java设计模式（五）—适配器模式、桥接模式、装饰者模式第九章 适配器模式第十章 桥接模式第十一章 装饰者设计模式

概述

本章目录

第九章 适配器模式

9.1 基本情况

9.2 类适配器

9.2.1 类适配器模式的类

9.2.2 应用案例

9.2.2 类适配器注意事项

9.3 对象适配器

9.3.1 基本介绍

9.3.2 应用案例

9.3.3 对象适配器的注意事项

9.4 接口适配器（缺省适配器）

9.4.1 基本介绍

9.4.2 应用案例

9.5 适配器模式的注意事项和细节

第十章 桥接模式

10.1 手机操作问题

10.2 桥接模式

10.3 桥接模式解决手机操作问题

10.4 桥接模式在 JDBC 的源码剖析

10.5 桥接模式的注意事项

第十一章 装饰者设计模式

11.1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）

11.2 传统方案

11.3 装饰者模式

11.4 装饰者模式解决星巴克咖啡订单

11. 5 装饰者模式在JDK 应用的源码分析

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