适配器模式（Adapter-Pattern）

￡神魔★判官ぃ 2022-09-27 14:25 176阅读 0赞

**适配器模式的意图 : 使用不同接口的类所提供的服务为客户端提供其所希望的接口。简单来说，通过增加一个适配器类来完成新接口的实现和旧代码的复用。**

## 1. 接口适配 ##

**(1) 接口适配简介**

接口适配 :  
– 问题场景 : 客户端需要调用 客户端类接口 中提供的 requiredMethod()的方法, 但是工具类中只提供了一个 existMethod() 方法, 显然客户端接口 与 工具类中提供的方法名称不匹配;  
– 适配方案 : 创建一个 适配器类, 适配现有的代码 工具类, 该类实现客户端接口的 requiredMethod()抽象方法, 与客户端接口是实现关系, 同时该实现类继承 工具类, 可以调用工具类中的方法, 与工具类的关系是 继承关系;  
– 方法委托 : 通过接口适配, 就将 客户端类的requiredMethod() 方法 委派给了 existMethod()方法;

![这里写图片描述][SouthEast]

**(2) 接口适配实例**

.  
接口适配需求 :  
– 客户端提供接口 : 需要研发一种M1坦克, 需要实现接口 getCaliber() 获取火炮口径, fire() 开火, run()移动 等方法;  
– 现有接口 : 现有的坦克 有 getGunCaliber() 获取火炮口径, GunFire() 火炮开火, Move() 移动 等方法;  
– 适配要求 : 写一个适配类, 这个类实现 Panzer 接口, 继承 Tanker 类, 将Panzer接口的动作委托给 Tanker 类;

![这里写图片描述][SouthEast 1]

接口类 :

package shuliang.han.displaytest;  
    
    public interface Panzer {  
    
        public double getCaliber();  
        public void fire();  
        public void run();  
    
    }

实体类 :  
package shuliang.han.displaytest;

public class Tanker {  
    
        private double caliber = 125.0;  
    
        public double getGunCaliber() {  
            return caliber;  
        }  
    
        public void gunFire() {  
            System.out.println("Fire in the hole !!!");  
        }  
    
        public void move() {  
            System.out.println("Move move !!");  
        }  
    
    }

分析 :  
– 名称不匹配 : Tanker类中的方法可以执行 Panzer 接口中需要的动作, 但是它们的方法名称不匹配;  
– 变量维护 : 如果创建一个 M1A2SEP 类, 需要在类中维护一个 Tank 对象, 在 Panzer 实现类中调用 对应的 Tank 对象方法;

M1A2SEP 类 :

package shuliang.han.displaytest;  
    
    public class M1A2SEP extends Tanker implements Panzer  {
          
    
        @Override  
        public double getCaliber() {  
            return getGunCaliber();  
        }  
    
        @Override  
        public void fire() {  
            gunFire();  
        }  
    
        @Override  
        public void run() {  
            move();  
        }  
    
    }

接口适配总结 :  
– 客户端接口存在 : 如果客户端接口中定义了客户端所期待的行为, 可以运用适配器模式, 适配器继承现有类, 并实现客户端接口;  
– 客户端接口不存在 : 如果客户端没有定义接口, 可以使用对象适配器, 对象适配器相当于 子类适配器;

**2. 对象适配**

(1) 对象适配简介

类适配 : 上面的接口适配方式就是类适配, 适配器类需要 实现客户端接口, 继承 现有实体类;  
对象适配 : 对象适配器采用了委派, 并非是继承; 创建一个对象适配器, 继承客户端类, 在类中维护一个现有类实例对象, 满足客户端类需求方法;  
– 需要场景 : 如果适配的客户端方法没有被定义在接口中, 就需要对象适配;

![这里写图片描述][SouthEast 2]

对象适配的方法 :  
– 适配器类继承客户端类 : 对象适配的适配器类 继承客户端类对象, 适配器类 的 实例 也是 客户端类的实例, 因为适配器类是客户端类的子类;  
– 适配器类使用现有类 : 适配器类中定义一个 现有类对象作为成员变量, 通过调用 现有类对象中的方法 来实现客户端类方法的需求;

(2) 对象适配实例

客户端类 : 现在有客户端类 Panzer 装甲车, 提供 获取火炮口径方法 getCaliber(), 移动方法 run(), 开火方法 fire();  
现有类 : 现有类 Tank 坦克, 提供 获取火炮口径方法 getGunCaliber(), 移动方法 move(), 开火方法 gunFire();

客户端类代码 : 客户端类代码中没有指定建模所需的接口;

package shuliang.han.adapter;  
    
    public class Panzer {  
    
        public double getCaliber(){  
            return 0;  
        }  
    
        public void fire(){  
            //TODO  
        }  
    
        public void run(){  
            //TODO  
        }  
    }

现有类代码 :

package shuliang.han.adapter;  
    
    public class Tank {  
    
        private double caliber = 125.0;  
    
        public double getGunCaliber(){  
            return caliber;  
        }  
    
        public void gunFire() {  
            System.out.println("Fire in the hole !!!");  
        }  
    
        public void move() {  
            System.out.println("Move Move !!!");  
        }  
    }

UML图 :  
![这里写图片描述][SouthEast 3]

适配器类 :

package shuliang.han.adapter;  
    
    public class M1A2 extends Panzer {
          
    
        private Tank tank;  
    
        public M1A2() {  
            tank = new Tank();  
        }  
    
        @Override  
        public double getCaliber() {  
            return tank.getGunCaliber();  
        }  
    
        @Override  
        public void fire() {  
            super.fire();  
            tank.gunFire();  
        }  
    
        @Override  
        public void run() {  
            super.run();  
            tank.move();  
        }  
    
    }

(3) 脆弱的对象适配

对象适配比类适配要脆弱 :  
– 没有规范接口 : 对象适配的类中没有规范的接口, 如果客户端类出现了变化, 运行时可能出现错误;  
– 客户端类不可预知 : 对象适配类 继承客户端类, 首先客户端类需要将方法 和 变量声明为 protected, 即使这样, 这些类的方法也可能不符合子类意图;

**3. Jtable 对数据适配**

(1) Jtable 与 TableModel AbstractTableModel模型

JTable适配数据方法 : JTable类可以将实现了TableModel抽象类的数据显示到图形界面中;  
– 数据不确定性 : Java中的Swing 提供了JTable控件用以显示列表, JTable不知道我们要显示什么数据;  
– 适配器 : 将数据交给JTable控件并显示出来, 需要一个适配器, 这些数据要经过一个适配器接口, 这个接口是 TableModel 抽象类;

TableModel子类实现 :  
– 抽象方法多 : Jtable定义了许多抽象方法, 其子类必须实现所有的抽象方法, 这样会很麻烦;  
– TableModel的桩 : JDK中提供了另一个抽象类 AbstractTableModel 类, AbstractTableModel 继承了 TableModel 类, 并实现了绝大部分方法, 我们可以定义一个类 去 继承 AbstractTableModel 类, 并实现我们感兴趣的方法, 不必实现所有的方法了;  
– 数据封装 : 创建一个类 继承 AbstractTableModel 类, 然后呢实现感兴趣的接口;

(2) 实例

实现过程 : 使用JTable 绘制坦克相关数据, 需要创建一个TankTableModel类 继承 AbstractTableModel 类, 然后将 Tank 类封装在 TankTableModel 中, 当做其成员变量;

使用对象适配的原因 :  
– AbstractTableModel 抽象类 : 该抽象类提供了适配器对象需要实现的接口 (抽象方法), 该抽象类又实现了客户端 JTable类 期待的接口, 适配器对象必须继承抽象类;  
– 组合第三对象 : 适配器对象还需要重用第三个对象, 重用对象的方法只能是 继承 和 组合, Java是单继承机制, 只能使用组合方式, 即将第三个对象当做适配器类的成员变量;

UML图 :  
![这里写图片描述][SouthEast 4]

Tank代码 :

package shuliang.han.jtable;  
    
    public class Tank {  
    
        private double caliber;  
        private double speed;  
        private String name;  
    
        public Tank(double caliber, double speed, String name) {  
            this.caliber = caliber;  
            this.speed = speed;  
            this.name = name;  
        }  
    
        public double getCaliber() {  
            return caliber;  
        }  
    
        public double getSpeed() {  
            return speed;  
        }  
    
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
    
    
    }

TankTableModel代码 :

package shuliang.han.jtable;  
    
    import javax.swing.table.AbstractTableModel;  
    
    public class TankTableModel extends AbstractTableModel {
          
    
        private Tank tanks[];  
        private String names[];  
    
        public TankTableModel(Tank[] tanks, String[] names) {  
            this.tanks = tanks;  
            this.names = names;  
        }  
    
        @Override  
        public int getRowCount() {  
            return tanks.length;  
        }  
    
        @Override  
        public int getColumnCount() {  
            return names.length;  
        }  
    
        @Override  
        public String getColumnName(int column) {  
            return names[column];  
        }  
    
        @Override  
        public Object getValueAt(int rowIndex, int columnIndex) {  
            switch(columnIndex){  
                case 0 :  
                    return tanks[rowIndex].getName();  
                case 1 :  
                    return new Double(tanks[rowIndex].getCaliber());  
                case 2 :  
                    return new Double(tanks[rowIndex].getSpeed());  
                default :  
                    return null;  
            }  
        }  
    
    }

ShowTankData代码 :

package shuliang.han.jtable;  
    
    import java.awt.Component;  
    import java.awt.Dimension;  
    import java.awt.Font;  
    
    import javax.swing.JFrame;  
    import javax.swing.JScrollPane;  
    import javax.swing.JTable;  
    import javax.swing.UIManager;  
    
    public class ShowTanksData {
          
    
        public static void main(String[] args) {  
            setFrame();  
            JTable jTable = new JTable(getTankTableModel());  
            jTable.setRowHeight(36);  
            JScrollPane pane = new JScrollPane(jTable);  
            pane.setPreferredSize(new Dimension(300, 100));  
            display(pane, "坦克数据");  
        }  
    
        private static void setFrame() {  
            Font font = new Font("Dialog", Font.PLAIN, 18);  
            UIManager.put("Table.font", font);  
            UIManager.put("TableHeader.font", font);  
        }  
    
        private static TankTableModel getTankTableModel() {  
            Tank tank1 = new Tank(120.0, 50.0, "99式");  
            Tank tank2 = new Tank(150.0, 2.0, "KV");  
            return new TankTableModel(new Tank[]{tank1, tank2}, new String[]{
       "名称", "火炮口径 ", "速度"});  
        }  
    
        private static void display(Component component, String tittle) {  
            JFrame frame = new JFrame(tittle);  
            frame.getContentPane().add(component);  
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);  
            frame.pack();  
            frame.setVisible(true);  
        }  
    
    }

1.  识别适配器

MouseAdapter 为 MouseListener 接口提供桩的实现;  
![这里写图片描述][SouthEast 5]

在使用MouseAdapter的时候, 就相当于使用了适配器 : 用户操作鼠标的时候, 将swing组件接收到的鼠标操作适配给相应的动作处理类中, 即将GUI时间适配给应用程序接口, 使用了Swing适配类, 将一个接口方法委派给一个类的方法去执行;

1.  适配器模式总结

适配器总结 : 适配器模式可以重用一个现有类, 满足客户端需求, 将客户端的调用转化为现有方法的调用;  
– 类适配器 : 客户端的需求通过接口表达出来, 可以创建一个实现了该接口的适配类, 适配类同时还要继承现有类;  
– 对象适配 : 客户端没有指定接口, 创建一个新适配器类, 实现 继承客户端类, 在该类中维护一个现有类的实例对象作为成员变量;

JTable适配器模式 : 通过定义TableModel接口, JTable组件将客户端需要的表信息存储到自身中, 通过自定义适配器对象, 将任何数据适配到表中;

JTable不适用类适配原因 :  
– 继承数量限制 : JTable适配器需要继承 AbstractTableModel类, 这样就无法继承现有类, 因为只能继承一个类;  
– 需要维护多个对象 : JTable需要大量数据, 一般是从多个对象中采集的;

设计适配器模式 : 当我们设计软件的时候, 充分考虑程序的灵活性, JTable 的设计就是一个很好的范例;

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[SouthEast 2]: /images/20220708/471635a8ceef45788647d1ba40b43bd0.png
[SouthEast 3]: /images/20220708/fbab58cf7a294a3393d165b6d3d1b423.png
[SouthEast 4]: /images/20220708/f0266e61a5ed47aab8ea9a38363bf969.png
[SouthEast 5]: /images/20220708/e53c5411456f47d6b73196eec758171b.png