6.java设计模式之适配器模式
基本需求:
- 将一个220V的电压输出成5V的电压,其中220V电压为被适配者,变压器为适配器,5v电压为适配目标
基本介绍:
- 适配器模式属于结构型模式,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) 分为类适配器模式,对象适配器模式,接口适配器模式
- 用户的角度看不到被适配者,是解耦的,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
类适配器模式:
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Adapter 类,通过继承 src 类,实现 dst 类接口,完成 src->dst 的适配
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UML类图
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代码实现
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public class Voltage220V { // 被适配类 public int output220V() { System.out.println("输出220V电压"); return 220; } } public interface Voltage5V { // 用户需要使用的接口 int output5V(); } public class VoltageAdapter extends Voltage220V implements Voltage5V { // 适配方法(通过实现用户使用的接口将配适配的类转换成用户所需要的) @Override public int output5V() { int output = output220V() / 44; System.out.println("适配出5V电压"); return output; } } public class Phone { // 使用接口 public void charging(Voltage5V voltage5V) { voltage5V.output5V(); } } // client调用 public static void main(String[] args) { Phone phone = new Phone(); // 用户只关心接口 不需要关心被适配者 phone.charging(new VoltageAdapter()); }
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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
对象适配器模式:
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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,将被适配者类的对象聚合组合到适配器类中
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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
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UML类图
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代码实现
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// 只需要对类适配器模式中的适配器类进行修改即可 public class VoltageAdapter implements Voltage5V { // 直接将被适配类对象聚合到适配器中,免去了继承 // 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 private Voltage220V voltage220V; public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) { this.voltage220V = voltage220V; } // 适配方法 @Override public int output5V() { int output = voltage220V.output220V() / 44; System.out.println("适配出5V电压"); return output; } }
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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
接口适配器模式:
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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
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适用于一个接口不想使用其所有的方法的情况
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UML类图
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代码实现
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public class Voltage220V { // 被适配类 public int output220V() { System.out.println("输出220V电压"); return 220; } } public interface OutputVoltage { // 该接口提供多种方法,适配器抽象类对该接口的全部方法进行空实现 // 使用时用户只重写他们关心的那个方法即可,不需要关心其他的方法 int output5V(); int output10V(); int output220V(); } public abstract class VoltageAdapter implements OutputVoltage { // 聚合被适配类 protected Voltage220V voltage220V; public VoltageAdapter(Voltage220V voltage220V) { this.voltage220V = voltage220V; } // 对接口中的所有适配方法进行空实现 @Override public int output5V() { return 0; } @Override public int output10V() { return 0; } @Override public int output220V() { return 0; } } public class Client { public static void main(String[] args) { VoltageAdapter voltageAdapter = new VoltageAdapter(new Voltage220V()) { // 使用时用户只重写他们关心的那个方法即可,不需要关心其他的方法 @Override public int output5V() { int i = super.voltage220V.output220V() / 44; System.out.println("适配出5V电压"); return i; } }; voltageAdapter.output5V(); } }
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springmvc源码:
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springMVC中DispatchServlet中的doDispatch方法 就用到了适配器模式,通过Handler对象适配出了HandlerAdapter对象,通过HandlerAdapter执行Handler对象中的方法
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DispatcherServlet -> HandlerMapping(得到处理器链) -> HandlerAdapter(处理器适配器) -> Handler(处理器) -> ViewAndResolver(视图解析器) -> 模板等返回给浏览器
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简单实现DispatcherServlet中的适配器
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UML类图
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代码实现
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// 处理器适配器接口及实现类 public interface MyHandlerAdapter { // 处理器适配器 判断是那种适配器 boolean support(Object object); // 通过适配器执行处理器中的方法 void handler(Object object); } class MyHttpRequestHandlerAdapter implements MyHandlerAdapter{ @Override public boolean support(Object object) { return object instanceof MyHttpRequestHandler; } @Override public void handler(Object object) { MyHttpRequestHandler myHttpRequestHandler = (MyHttpRequestHandler) object; myHttpRequestHandler.doHttpRequest(); } } class MySimpleControllerHandlerAdapter implements MyHandlerAdapter{ @Override public boolean support(Object object) { return object instanceof MySimpleControllerHandler; } @Override public void handler(Object object) { MySimpleControllerHandler mySimpleControllerHandler = (MySimpleControllerHandler) object; mySimpleControllerHandler.doSimpleController(); } } class MySimpleServletHandlerAdapter implements MyHandlerAdapter{ @Override public boolean support(Object object) { return object instanceof MySimpleServletHandlerAdapter; } @Override public void handler(Object object) { MySimpleServletHandler mySimpleServletHandler = (MySimpleServletHandler) object; mySimpleServletHandler.doSimpleServlet(); } }
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// 处理器接口及实现类 public interface MyHandler { // 处理器接口 } class MyHttpRequestHandler implements MyHandler { public void doHttpRequest() { System.out.println("doHttpRequest..."); } } class MySimpleControllerHandler implements MyHandler { public void doSimpleController() { System.out.println("doSimpleController..."); } } class MySimpleServletHandler implements MyHandler { public void doSimpleServlet() { System.out.println("doSimpleServlet..."); } }
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public class MyDispatcherServlet { // 进行spring mvc中DispatcherServlet的简单实现 private static List<MyHandlerAdapter> myHandlerAdapters = new ArrayList<>(); public MyDispatcherServlet() { myHandlerAdapters.add(new MyHttpRequestHandlerAdapter()); myHandlerAdapters.add(new MySimpleControllerHandlerAdapter()); myHandlerAdapters.add(new MySimpleServletHandlerAdapter()); } public void doDispatcher(String request) { // 实际执行流程 DispatcherServlet -> HandlerMapping(得到处理器链) -> HandlerAdapter(处理器适配器) -> Handler(处理器) -> ViewAndResolver(视图解析器) -> 模板等返回 // 实际 通过HttpServletRequest对象获取的Handler对象 此处简化即可 MyHttpRequestHandler myHttpRequestHandler = new MyHttpRequestHandler(); MyHandlerAdapter handlerAdapter = getHandlerAdapter(myHttpRequestHandler); // 通过获取到的HandlerAdapter对象来执行指定种类Handler的方法 // 不同的HandlerAdapter执行Handler的方法的方式不一样 // 感觉相当于将Handle对象分成了多类,每类通过自己的HandlerAdapter执行Handler对象中的处理方法,这样每类的执行方式都一样 handlerAdapter.handler(myHttpRequestHandler); } /** * 通过Handler获取对应的HandlerAdapter进行适配 * @param myHandler * @return */ public MyHandlerAdapter getHandlerAdapter(MyHandler myHandler) { if (null != this.myHandlerAdapters) { for (MyHandlerAdapter myHandlerAdapter : myHandlerAdapters) { if (myHandlerAdapter.support(myHandler)) { return myHandlerAdapter; } } } throw new RuntimeException("该Handler没有对应的HandlerAdapter"); } public static void main(String[] args) { MyDispatcherServlet myDispatcherServlet = new MyDispatcherServlet(); myDispatcherServlet.doDispatcher("url"); } }
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注意事项:
- 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