適配器模式


適配器模式(Adapter Pattern)是作為兩個不相容的介面之間的橋樑。這種類型的設計模式屬於結構型模式,它結合了兩個獨立介面的功能。

這種模式涉及到一個單一的類,該類負責加入獨立的或不相容的介面功能。舉個真實的例子,讀卡機是作為記憶卡和筆記本之間的轉接器。您將記憶體卡插入讀卡器,再將讀卡機插入筆記本,這樣就可以透過筆記本來讀取記憶卡。

我們透過下面的實例來示範適配器模式的使用。其中,音訊播放器設備只能播放 mp3 文件,透過使用一個更高級的音訊播放器來播放 vlc 和 mp4 文件。

介紹

意圖:將一個類別的介面轉換成客戶希望的另外一個介面。適配器模式使得原本由於介面不相容而無法一起工作的那些類別可以一起工作。

主要解決:主要解決在軟體系統中,常常要將一些"現存的物件"放到新的環境中,而新環境要求的介面是現物件不能滿足的。

何時使用:1、系統需要使用現有的類,而此類的介面不符合系統的需要。 2.想要建立一個可以重複使用的類,用於與一些彼此之間沒有太大關聯的一些類,包括一些可能在將來引進的類一起工作,這些源類不一定有一致的接口。 3.透過介面轉換,將一個類別插入另一個類別系中。 (例如老虎和飛禽,現在多了一個飛虎,在不增加實體的需求下,增加一個適配器,在裡麵包容一個虎對象,實現飛的接口。)

如何解決: 繼承或依賴(推薦)。

關鍵程式碼:適配器繼承或依賴已有的對象,實現想要的目標介面。

應用實例:1、美國電器 110V,中國 220V,就要有一個轉接器將 110V 轉換為 220V。 2、JAVA JDK 1.1 提供了 Enumeration 接口,而在 1.2 中提供了 Iterator 接口,想要使用 1.2 的 JDK,則要將以前系統的 Enumeration 接口轉化為 Iterator 接口,這時就需要適配器模式。 3.在 LINUX 上執行 WINDOWS 程式。 4、JAVA 中的 jdbc。

優點:1、可以讓任何兩個沒有關聯的類別一起運作。 2.提高了類的複用。 3.增加了類的透明度。 4.靈活性好。

缺點:1、過度使用轉接器,會讓系統非常零亂,不易整體進行掌握。例如,明明看到呼叫的是 A 接口,其實內部被適配成了 B 接口的實現,一個系統如果太多出現這種情況,無異於一場災難。因此如果不是有必要,可以不使用適配器,而是直接對系統進行重構。 2.由於 JAVA 至多繼承一個類,所以至多只能適配一個適配者類,且目標類別必須是抽象類別。

使用場景:有動機地修改一個正常運作的系統的接口,這時應該考慮使用適配器模式。

注意事項:適配器不是在詳細設計時添加的,而是解決正在服役的項目的問題。

實作

我們有一個 MediaPlayer 介面和一個實作了 MediaPlayer 介面的實體類別 AudioPlayer。預設情況下,AudioPlayer 可以播放 mp3 格式的音訊檔案。

我們還有另一個介面 AdvancedMediaPlayer 和實作了 AdvancedMediaPlayer 介面的實體類別。該類別可以播放 vlc 和 mp4 格式的檔案。

我們想讓 AudioPlayer 播放其他格式的音訊檔案。為了實現這個功能,我們需要建立一個實作了 MediaPlayer 介面的適配器類別 MediaAdapter,並使用 AdvancedMediaPlayer 物件來播放所需的格式。

AudioPlayer 使用適配器類別 MediaAdapter 傳遞所需的音訊類型,不需要知道能播放所需格式音訊的實際類別。 AdapterPatternDemo,我們的示範類別使用 AudioPlayer 類別來播放各種格式。

适配器模式的 UML 图

步驟 1

為媒體播放器和更進階的媒體播放器建立介面。

MediaPlayer.java##

public interface MediaPlayer {
   public void play(String audioType, String fileName);
}

AdvancedMediaPlayer.java

public interface AdvancedMediaPlayer {	
   public void playVlc(String fileName);
   public void playMp4(String fileName);
}

步驟2

#建立實作了

AdvancedMediaPlayer 介面的實體類別。

VlcPlayer.java

public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer{
   @Override
   public void playVlc(String fileName) {
      System.out.println("Playing vlc file. Name: "+ fileName);		
   }

   @Override
   public void playMp4(String fileName) {
      //什么也不做
   }
}

Mp4Player.java

public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer{

   @Override
   public void playVlc(String fileName) {
      //什么也不做
   }

   @Override
   public void playMp4(String fileName) {
      System.out.println("Playing mp4 file. Name: "+ fileName);		
   }
}

步驟3

已經建立實作了

MediaPlayer 介面的適配器類別。

MediaAdapter.java

public class MediaAdapter implements MediaPlayer {

   AdvancedMediaPlayer advancedMusicPlayer;

   public MediaAdapter(String audioType){
      if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") ){
         advancedMusicPlayer = new VlcPlayer();			
      } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         advancedMusicPlayer = new Mp4Player();
      }	
   }

   @Override
   public void play(String audioType, String fileName) {
      if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc")){
         advancedMusicPlayer.playVlc(fileName);
      }else if(audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         advancedMusicPlayer.playMp4(fileName);
      }
   }
}

步驟 4

建立實作了

MediaPlayer 介面的實體類別。

AudioPlayer.java

public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
   MediaAdapter mediaAdapter; 

   @Override
   public void play(String audioType, String fileName) {		

      //播放 mp3 音乐文件的内置支持
      if(audioType.equalsIgnoreCase("mp3")){
         System.out.println("Playing mp3 file. Name: "+ fileName);			
      } 
      //mediaAdapter 提供了播放其他文件格式的支持
      else if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") 
         || audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){
         mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);
         mediaAdapter.play(audioType, fileName);
      }
      else{
         System.out.println("Invalid media. "+
            audioType + " format not supported");
      }
   }   
}

步驟 5

使用 AudioPlayer 來播放不同類型的音訊格式。

AdapterPatternDemo.java

public class AdapterPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();

      audioPlayer.play("mp3", "beyond the horizon.mp3");
      audioPlayer.play("mp4", "alone.mp4");
      audioPlayer.play("vlc", "far far away.vlc");
      audioPlayer.play("avi", "mind me.avi");
   }
}

步驟 6

驗證輸出。

Playing mp3 file. Name: beyond the horizon.mp3
Playing mp4 file. Name: alone.mp4
Playing vlc file. Name: far far away.vlc
Invalid media. avi format not supported