【Go 实现】实践 GoF 的 23 种设计模式:适配器模式
简单的分布式应用系统(示例代码工程):https://github.com/ruanrunxue/Practice-Design-Pattern--Go-Implementation
简介
适配器模式(Adapter)是最常用的结构型模式之一,在现实生活中,适配器模式也是处处可见,比如电源插头转换器,它可以让英式的插头工作在中式的插座上。
GoF 对它的定义如下:
Convert the interface of a class into another interface clients expect. Adapter lets classes work together that couldn’t otherwise because of incompatible interfaces.
简单来说,就是适配器模式让原本因为接口不匹配而无法一起工作的两个类/结构体能够一起工作。
适配器模式所做的就是将一个接口 Adaptee,通过适配器 Adapter 转换成 Client 所期望的另一个接口 Target 来使用,实现原理也很简单,就是 Adapter 通过实现 Target 接口,并在对应的方法中调用 Adaptee 的接口实现。
UML 结构
场景上下文
在 简单的分布式应用系统(示例代码工程)中,db 模块用来存储服务注册信息和系统监控数据,它是一个 key-value 数据库。在 访问者模式 中,我们为它实现了 Table 的按列查询功能;同时,我们也为它实现了简单的 SQL 查询功能(将会在 解释器模式 中介绍),查询的结果是 SqlResult 结构体,它提供一个 toMap 方法将结果转换成 map 。
为了方便用户使用,我们将实现在终端控制台上提供人机交互的能力,如下所示,用户输入 SQL 语句,后台返回查询结果:
终端控制台的具体实现为 Console,为了提供可扩展的查询结果显示样式,我们设计了 ConsoleRender 接口,但因 SqlResult 并未实现该接口,所以 Console 无法直接渲染 SqlResult 的查询结果。
为此,我们需要实现一个适配器,让 Console 能够通过适配器将 SqlResult 的查询结果渲染出来。示例中,我们设计了适配器 TableRender,它实现了 ConsoleRender 接口,并以表格的形式渲染出查询结果,如前文所示。
代码实现
客户端这么使用:
在已经有了 Target 接口(ConsoleRender)和 Adaptee(SqlResult)的前提下,总结实现适配器模式的几个关键点:
定义 Adapter 结构体/类,这里是
TableRender结构体。在 Adapter 中聚合 Adaptee,这里是把
SqlResult作为TableRender的成员变量。Adapter 实现 Target 接口,这里是
TableRender实现了ConsoleRender接口。在 Target 接口实现中,调用 Adaptee 的原有方法实现具体的业务逻辑,这里是在
TableRender.Render()调用SqlResult.ToMap()方法,得到查询结果,然后再对结果进行渲染。在 Client 需要 Target 接口的地方,传入适配器 Adapter 实例,其中创建 Adapter 实例时传入 Adaptee 实例。这里是在
NewTableRender()创建TableRender实例时,传入SqlResult作为入参,随后将TableRender实例传入Console.Output()方法。
扩展
适配器模式在 Gin 中的运用
Gin 是一个高性能的 Web 框架,它的常见用法如下:
在实际运用场景中,可能存在这种情况。用户起初的 Web 框架使用了 Go 原生的 net/http,使用场景如下:
因性能问题,当前客户准备切换至 Gin 框架,显然,myHttpHandler 因接口不兼容,不能直接注册到 gin.Default() 上。为了方便用户,Gin 框架提供了一个适配器 gin.WrapH,可以将 http.Handler 类型转换成 gin.HandlerFunc 类型,它的定义如下:
使用方法如下:
在这个例子中,gin.Engine 就是 Client,gin.HandlerFunc 是 Target 接口,http.Handler 是 Adaptee,gin.WrapH 是 Adapter。这是一个 Go 风格的适配器模式实现,以更为简洁的 func 替代了 struct。
典型应用场景
将一个接口 A 转换成用户希望的另外一个接口 B,这样就能使原来不兼容的接口 A 和接口 B 相互协作。
老系统的重构。在不改变原有接口的情况下,让老接口适配到新的接口。
优缺点
优点
能够使 Adaptee 和 Target 之间解耦。通过引入新的 Adapter 来适配 Target,Adaptee 无须修改,符合开闭原则。
灵活性好,能够很方便地通过不同的适配器来适配不同的接口。
缺点
增加代码复杂度。适配器模式需要新增适配器,如果滥用会导致系统的代码复杂度增大。
与其他模式的关联
适配器模式 和 装饰者模式、代理模式 在 UML 结构上具有一定的相似性。但适配器模式改变原有对象的接口,但不改变原有功能;而装饰者模式和代理模式则在不改变接口的情况下,增强原有对象的功能。
文章配图
可以在 用Keynote画出手绘风格的配图 中找到文章的绘图方法。
参考
[1] 【Go实现】实践GoF的23种设计模式:SOLID原则, 元闰子
[2] Design Patterns, Chapter 4. Structural Patterns, GoF
[3] 适配器模式, refactoringguru.cn
[4] Gin Web Framework, Gin
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