7.设计模式-ADAPTER（适配器）
一、模式定义与核心价值
适配器模式是一种结构型设计模式，其核心目标是解决接口不兼容问题，通过中间转换层让原本无法协同工作的类能够协作。其核心价值在于：
- 接口兼容：将旧系统接口转换为新系统所需的接口形态
- 复用解耦：无需修改现有代码即可复用遗留组件，降低系统耦合度
- 动态扩展：支持灵活添加新适配器，应对未来接口变更需求
工业级场景：
- 系统集成时对接第三方库接口（如支付网关对接不同银行API）
- 旧系统升级时保留原有功能模块（如数据库驱动兼容不同版本）
- 硬件设备接口转换（如USB转Type-C充电器）
二、模式组成与UML类图
核心角色：
- Target（目标接口）：客户端期望的接口规范（如
USB充电接口） - Adaptee（被适配者）：已存在但接口不兼容的类（如
220V电源接口） - Adapter（适配器）：实现接口转换的中间层（如
充电头）
UML类图：
classDiagram
class Target {
<<interface>>
+request()
}
class Adaptee {
+specificRequest()
}
class Adapter {
-adaptee: Adaptee
+request()
}
Target <|.. Adapter
Adapter --> Adaptee
class ClassAdapter {
+request()
}
Adaptee <|-- ClassAdapter
Target <|.. ClassAdapter
说明：
- 对象适配器：通过组合方式持有Adaptee实例（左图）
- 类适配器：通过多重继承实现接口转换（右图）
三、代码实现示例
场景1：电压转换适配器（对象适配器）
// 目标接口（USB充电标准）
interface USBCharger {
void charge(int voltage);
}
// 被适配者（220V电源）
class PowerOutlet220V {
void output220V() {
System.out.println("输出220V交流电");
}
}
// 适配器（转换220V为5V）
class PowerAdapter implements USBCharger {
private PowerOutlet220V outlet;
public PowerAdapter(PowerOutlet220V outlet) {
this.outlet = outlet;
}
@Override
public void charge(int voltage) {
outlet.output220V();
System.out.println("转换为" + voltage + "V直流电");
}
}
// 客户端调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
USBCharger charger = new PowerAdapter(new PowerOutlet220V());
charger.charge(5); // 输出：220V交流电 → 5V直流电
}
}
场景2：日志框架适配器（类适配器）
// 目标接口（系统日志标准）
interface Logger {
void log(String message);
}
// 被适配者（第三方日志库）
class ThirdPartyLogger {
void debug(String msg, Object... args) {
System.out.printf("[DEBUG] " + msg + "%n", args);
}
}
// 适配器（继承方式）
class LoggerAdapter extends ThirdPartyLogger implements Logger {
@Override
public void log(String message) {
this.debug(message); // 调用父类方法
}
}
// 使用示例
Logger logger = new LoggerAdapter();
logger.log("系统启动完成"); // 输出：[DEBUG] 系统启动完成
四、工业级源码应用
- Spring框架
-
**HandlerAdapter**：在Spring MVC中，DispatcherServlet通过适配器模式调用不同处理器（如@Controller、HttpRequestHandler），屏蔽底层差异
// 源码片段（简化版）
protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) {
for (HandlerAdapter ha : this.handlerAdapters) {
if (ha.supports(handler)) return ha;
}
}
- JDBC驱动
-
**DriverManager**：通过适配器将不同数据库厂商的驱动接口（如MySQL、Oracle）统一为java.sql.Connection标准
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/db");
- Java集合框架
-
**Collections.unmodifiableList()**：通过适配器将可变List转换为不可变视图，保持接口兼容性
List<String> list = new ArrayList<>();
List<String> unmodifiable = Collections.unmodifiableList(list);
- Android开发
-
**RecyclerView.Adapter**：将数据集合适配为RecyclerView所需的视图类型，支持动态数据更新7****9
public class MyAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyViewHolder> {
// 实现数据到视图的适配
}
五、模式优缺点与选型建议
优势：
- 无缝集成：兼容新旧系统，降低重构成本
- 灵活扩展：新增适配器不影响原有逻辑（开闭原则）
- 代码复用：充分利用遗留代码资产
劣势：
- 复杂度上升：过多适配器会增加代码层级
- 性能损耗：转换逻辑可能引入额外计算（如数据格式转换）
选型指南：
- 优先对象适配器：避免继承带来的耦合问题（推荐组合方式）
- 慎用类适配器：仅适用于适配器与Adaptee存在明确继承关系的场景
- 结合工厂模式：通过工厂类管理多种适配器实例（如不同数据库驱动）
总结
适配器模式如同软件世界的“万能转接头”，通过巧妙的接口转换机制，解决了系统演进过程中的兼容性难题。在Java生态中，该模式已深度融入Spring、JDBC等主流框架，成为应对接口异构场景的基石技术。掌握适配器模式的关键在于理解转换逻辑的封装艺术，并能在实际开发中灵活选择对象适配器或类适配器实现方案。
浙公网安备 33010602011771号