案例分析：设计模式与代码的结构特性

    本次作业，我选择的模式为适配器模式。生活中有许多这样的例子，比如type c接口的数据线无法为micro sub接口的手机充电，中间需要加上一个转换口，说英语的人无法与说中文的人交流，这就需要一个翻译。在软件设计中也可能出现：需要开发的具有某种业务功能的组件在现有的组件库中已经存在，但它们与当前系统的接口规范不兼容，如果重新开发这些组件成本又很高，这时用适配器模式能很好地解决这些问题。

 

• 适配器模式的定义与特点

       适配器模式（Adapter）的定义如下：将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。适配器模式分为类结构型模式和对象结构型模式两种，前者类之间的耦合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。
    该模式的主要优点如下：

    客户端通过适配器可以透明地调用目标接口。

    复用了现存的类，程序员不需要修改原有代码而重用现有的适配者类。

    将目标类和适配者类解耦，解决了目标类和适配者类接口不一致的问题。

    缺点就是对于类适配器来说，适配器的更换是一件非常麻烦的事情。

 

• 适配器模式的结构

    适配器模式（Adapter）包含以下主要角色。

    目标（Target）接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。

    适配者（Adaptee）类：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。

    适配器（Adapter）类：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。

    类适配器模式的结构图如下：

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    对象适配器模式的结构图如下：

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 适配器模式应用实例

    用适配器模式（Adapter）模拟新能源汽车的发动机。

    新能源汽车的发动机有电能发动机（Electric Motor）和光能发动机（Optical Motor）等，各种发动机的驱动方法不同，例如，电能发动机的驱动方法 electricDrive() 是用电能驱动，而光能发动机的驱动方法 opticalDrive() 是用光能驱动，它们是适配器模式中被访问的适配者。

    客户端希望用统一的发动机驱动方法 drive() 访问这两种发动机，所以必须定义一个统一的目标接口 Motor，然后再定义电能适配器（Electric Adapter）和光能适配器（Optical Adapter）去适配这两种发动机。
    我们把客户端想访问的新能源发动机的适配器的名称放在 XML 配置文件中（ XML 文件下载），客户端可以通过对象生成器类 ReadXML 去读取。这样，客户端就可以通过 Motor 接口随便使用任意一种新能源发动机去驱动汽车，下图所示是其结构图。 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  代码如下：

package adapter;
//目标：发动机
interface Motor
{
    public void drive();
}
//适配者1：电能发动机
class ElectricMotor
{
    public void electricDrive()
    {
        System.out.println("电能发动机驱动汽车！");
    }
}
//适配者2：光能发动机
class OpticalMotor
{
    public void opticalDrive()
    {
        System.out.println("光能发动机驱动汽车！");
    }
}
//电能适配器
class ElectricAdapter implements Motor
{
    private ElectricMotor emotor;
    public ElectricAdapter()
    {
        emotor=new ElectricMotor();
    }
    public void drive()
    {
        emotor.electricDrive();
    }
}
//光能适配器
class OpticalAdapter implements Motor
{
    private OpticalMotor omotor;
    public OpticalAdapter()
    {
        omotor=new OpticalMotor();
    }
    public void drive()
    {
        omotor.opticalDrive();
    }
}
//客户端代码
public class MotorAdapterTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("适配器模式测试：");
        Motor motor=(Motor)ReadXML.getObject();
        motor.drive();
    }
}

 

package adapter;
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import java.io.*;
class ReadXML
{
    public static Object getObject()
    {
        try
        {
            DocumentBuilderFactory dFactory=DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder=dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;                           
            doc=builder.parse(new File("src/adapter/config.xml"));
            NodeList nl=doc.getElementsByTagName("className");
            Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();
            String cName="adapter."+classNode.getNodeValue();
            Class<?> c=Class.forName(cName);
              Object obj=c.newInstance();
            return obj;
         }  
         catch(Exception e)
         {
                   e.printStackTrace();
                   return null;
         }
    }
}

 

• 适配器模式的应用场景

  适配器模式通常运用于：

  新系统用到以前开发的旧系统的类，但是接口不一致。

  需要用到组件时，组件的接口定义又和自己要求的不一致。

 

• 适配器模式扩展

  适配器模式（Adapter）可扩展为双向适配器模式，双向适配器类既可以把适配者接口转换成目标接口，也可以把目标接口转换成适配者接口，其结构图如下图所示。