设计模式-结构型设计模式之适配器模式

一、结构型设计模式

1.概述：结构型模式（Structural Pattern）描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构，就像搭积木，可以通过简单积木的组合形成复杂的、功能更为强大的结构。
2.结构型模式简介

二、适配器模式

适配器模式重要等级：★★★★
适配器模式难度等级：★★

1. 模式定义：
   适配器模式（Adapter Pattern）：将一个接口转换成用户希望的另一个接口，适配器模式使接口不兼容的那些类可以一起工作，其别名为包装器（Wrapper）。适配器模式既可以作为类接口型模式，也可以作为对象结构型模式。
2. 模式结构：
   （1）类适配器模式结构图
   
   （2）象适配器模式结构图

适配器模式包含如下角色。

1. Target(目标抽象类）
   目标抽象类定义客户要用的特定领域的接口，可以是个抽象类或接口，也可以是具体类；在类适配器中，由于Java语句不支持
2. Adapter(适配器类）
   适配器类可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adapter和Target进行适配。适配器Adapter是适配器模式的核心，在类适配器中，它通过实现Target接口并继承Adaptee类来使二者产生联系；在对象适配器中，它通过继承Target并关联一个Adaptee对象使二者产生联系。
3. 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，在某些情况下甚至没有适配者类的源代码。
4. Client(客户类）
   在客户类中针对目标抽象类进行编程，调用在目标抽象类中定义的业务方法。

三、适配器模式实例与解析

1. 类适配器模式实例之仿生机器人

（1）实例说明：

    现需要设计一个可以模拟各种动物行为的机器人，在机器人中定义了一系列方法，如机器人叫喊方法cry()、机器人移动方法move()等。如果希望在不修改已有代码的基础上使得机器人能够像狗叫一样，像狗跑一样，可以使用适配器模式进行系统设计。

（2）实例类图：

    通过分析，可以使用类适配器模式实现该系统设计，实例类图如下图

（3）实例代码及解释：

a.目标抽象类Robot(机器人接口）

public interface Robot{
	public void cry();
	public void move();
}	

Robot充当目标抽象角色，客户端针对抽象的Robot类进行编程，在Robot中声明（也可以是实现）了客户端所调用的业务方法，如本实例中的cry()方法和move()方法。

b.适配者类Dog(Dog类）

public class Dog{
	public void wang(){
	System.out.println("狗汪汪叫");
	}
	public void run(){
	System.out.println("狗快快快跑");
	}
}	

Dog类是一个已存在的具体类，它包含用户所需业务方法的具体实现，如本类中的wang()方法和run()方法，但是方法名等与Target接口不一致，甚至没有该类的源码。

c.适配器类DogAdapter(DogAdapter类）

public class DogAdapter extends Dog implements Robot {

    @Override
    public void cry() {
        System.out.println("机器人模仿：");
        super.wang();
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("机器人模仿：");
        super.run();
    }
}

DogAdapter类是适配器模式的核心类，在此处使用的是类适配器模式，即DogAdapter继承了Dog类并实现了Robot接口，由于DogAdapter实现了Robot接口，因此需要实现在Robot中定义的cry()和move()方法，又因为DogAdapter类继承了Dog类，因此可以继承Dog类中的wang()和run()方法，在cry()中可以调用wang()方法，在move()中可以调用run()方法。

d.客户端类Clinet(Clinet类）

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Robot robot = new DogAdapter();
        robot.cry();
        robot.move();
    }
}

由于具体适配器类DogAdapter是Robot的子类，因此系统在运行时可以用子类对象覆盖父类对象，通过DogAdapter调用适配者类Dog中的方法

（4）输出结果：

2. 对象适配器模式实例之加密适配器

（1）实例说明：

    某系统需要提供一个加密模块，将用户信息（如密码等机密信息）加密之后再存储在数据库中，系统已经定义好了数据库操作类。为了提高开发效率，现需要重用已有的加密算法，这些加密算法封装在一些由第三方提供的类中，有些甚至没有源代码。使用适配器模式设计该加密模块，实现在不修改现有类的基础上重用第三方加密方法。

（2）实例类图：

   通过分析，可使用对象适配器模式实现该系统设计，该实例类图如下图

（3）实例代码及解释：

a.目标抽象类DataOperation(数据操作类）

public abstract class DataOperation {
    private String password;

    public void setPassword(String password)
    {
        this.password=password;
    }

    public String getPassword()
    {
        return this.password;
    }

    public abstract String doEncrypt(int key,String ps);
}

DataOperation类中包含了抽象方法doEncrypt(),客户端针对抽象类DataOperation进行编程，在客户端代码中调用DataOperation的doEncrypt()实现数据加密。

b.适配者类Caesar(数据加密类）

public class Caesar {
    public String doEncrypt(int key,String ps)
    {
        String es="";
        for(int i=0;i<ps.length();i++)
        {
            char c=ps.charAt(i);
            if(c>='a'&&c<='z')
            {
                c+=key%26;
                if(c>'z') c-=26;
                if(c<'a') c+=26;
            }
            if(c>='A'&&c<='Z')
            {
                c+=key%26;
                if(c>'Z') c-=26;
                if(c<'A') c+=26;
            }
            es+=c;
        }
        return es;
    }

}

Caesar类是一个由第三方提供的数据加密类，该类定义为final类，无法继承。因此本实例不能通过类适配器来实现，只能通过对象适配器实现

c.适配器类CipherAdapter(加密适配器类）

public class CipherAdapter extends DataOperation {
    private Caesar cipher;

    public CipherAdapter()
    {
        cipher=new Caesar();
    }

    public String doEncrypt(int key,String ps)
    {
        return cipher.doEncrypt(key,ps);
    }

}

CipherAdapter类充当适配器角色，由于Caesar类无法继承，本实例采用对象适配器模式，在CipherAdapter类中定义一个Caesar类型的成员对象，在CipherAdapter类的构造函数中实例化Caesar对象，CipherAdapter与Caesar类之间是组合关联关系。

d.客户端类Client

public class Client2 {
    public static void main(String args[]) {
        DataOperation dao = new CipherAdapter();
        dao.setPassword("sunnyLiu");
        String ps = dao.getPassword();
        String es = dao.doEncrypt(6, ps);
        System.out.println("明文为：" + ps);
        System.out.println("密文为：" + es);
    }
}

（4）输出结果：

最后

以上就是贪玩冷风为你收集整理的设计模式-结构型设计模式之适配器模式的全部内容，希望文章能够帮你解决设计模式-结构型设计模式之适配器模式所遇到的程序开发问题。

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