【愚公系列】2022 年 05 月二十三种设计模式 (六)- 适配器模式 (Adapter Pattern)

2022 年 5 月 06 日
本文字数：2291 字
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前言

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。

一、适配器模式(Adapter Pattern)

适配器模式属于结构型模式，把一个类的接口变成客户端所期待的另一种接口，从而使原本接口不匹配而无法一起工作的两个类能够在一起工作。

适配器模式又可以分为 4 种类型，类适配器模式、对象适配器模式、单接口适配器模式（缺省适配器模式）和双向适配器模式。后 2 种模式的实现比较复杂并且在实际开发过程中很少使用，故本博文只讨论前 2 种模式。

二、使用步骤

角色

1、抽象目标(Target)

抽象目标类定义客户所需的接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。在类适配器中，由于 C#语言不支持多重继承，所以它只能是接口；

2、适配器(Adapter)

它可以调用另一个接口，作为一个转换器，对 Adaptee 和 Target 进行适配，它是适配器模式的核心；

3、适配者(Adaptee)

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，适配者类包好了客户希望的业务方法。

示例

命名空间 AdapterPattern 包含 ClassBased 和 ObjectBased 子命名空间，分别表示基于类的适配器模式和基于对象的适配器模式。类的适配器中包含家用电器类、电压类、目标动作接口和手机适配器类。对象的适配器中包含适配者、适配器、目标接口和目标基类。本案例尝试使用手机适配器将家用电器的电压从 220V 适配至 3V。

namespace AdapterPattern

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类的适配器模式

namespace AdapterPattern.ClassBased

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public class Voltage {
    public uint Value { get; set; }
}

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电压 Voltage 类，包含一个无符号 int 类型的电压值。

public class Appliance {
    public Voltage GetVoltage() {        return new Voltage { Value = 220 };    }
}

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家用电器 Appliance 类，包含一个获取电压的 GetVoltage 方法。

public interface ITarget {
    Voltage GetMobileVoltage();
}

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目标接口 ITarget，包含一个获取手机电压的 GetMobileVoltage 方法。这是我们要适配的目标动作。

public class MobileAdapter : Appliance, ITarget {     public Voltage GetMobileVoltage() {        var voltage = GetVoltage();        Console.WriteLine($"Appliance voltage is {voltage.Value}V!");         voltage.Value = 3;        Console.WriteLine($"After adapted,it becomes {voltage.Value}V!");         return voltage;    } }

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手机适配器 MobileAdapter 类，继承自 Applicance 家用电器并实现 ITarget 接口。

对象的适配器模式

namespace AdapterPattern.ObjectBased

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public class Adaptee {
    public void OriginalMethod() {        Console.WriteLine("Original Method is being called!");    }
}

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适配者 Adaptee 类，这是将要被我们适配的类。

public interface ITarget {
    void TargetMethod();
}

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目标接口 ITarget，定义我们的目标动作。

public class Target : ITarget {
    public virtual void TargetMethod() {        Console.WriteLine("Target Method is being called!");    }
}

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目标 Target 类，实现目标接口以实现动作。

public class Adapter : Target {
    private Adaptee _adaptee = new Adaptee();
    public override void TargetMethod() {        _adaptee.OriginalMethod();    }
}

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适配器 Adapter 类，继承自 Target 类。内部维持对适配者的引用并实现一个目标动作。

public class Program {
    private static ClassBased.ITarget _targetClass = null;    private static ObjectBased.ITarget _targetObject = null;
    public static void Main(string[] args) {        //Class Pattern        _targetClass = new ClassBased.MobileAdapter();        var voltage = _targetClass.GetMobileVoltage();
        Console.WriteLine("-----------------------------");
        //Object Pattern        _targetObject = new ObjectBased.Adapter();        _targetObject.TargetMethod();
        Console.ReadKey();    }
}

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以上是调用方的代码，分别演示了类的适配器模式和对象的适配器模式的用法。以下是这 2 个案例的输出结果：

Appliance voltage is 220V!After adapted,it becomes 3V!-----------------------------Original Method is being called!

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总结

优点

1、可以让任何两个没有关联的类一起运行;2、可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”;3、增加了类的透明度和更好的灵活性。

缺点

1、由于 C#不支持多重继承，所以最多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类；2、采用了类和接口的“双继承”实现方式，带来了不良的高耦合。

使用场景

1、系统需要复用现有类，而该类的接口不符合系统的需求；2、想要建立一个可重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作；3、对于对象适配器模式，在设计里需要改变多个已有子类的接口，如果使用类的适配器模式，就要针对每一个子类做一个适配器，而这不太实际。

发布于: 20 小时前阅读数: 28

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/a4092f71f731ef14735994846】。文章转载请联系作者。

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前言

一、适配器模式(Adapter Pattern)

二、使用步骤

角色

示例

类的适配器模式

对象的适配器模式

总结

优点

缺点

使用场景

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