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适配器模式（Adapter Pattern）

适配器模式是一种 结构型设计模式，用于将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本接口不兼容的类可以一起工作。

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原理

1. 核心思想：通过创建一个适配器类来包装原始类（或对象），并在适配器中实现目标接口，从而解决接口不兼容的问题。
2. 适用场景：
   • 系统需要使用现有的类，但这些类的接口与需求不匹配。
   • 需要重用一些现有的类，而这些类的接口与新系统不一致。
3. 参与角色：
   • Target（目标接口）：定义客户期望的接口。
   • Adaptee（被适配者）：需要适配的现有类。
   • Adapter（适配器）：将被适配者转换成目标接口。

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优点

1. 提高代码复用性：通过适配器复用现有的类。
2. 灵活性高：解耦目标接口与被适配者，实现系统扩展。
3. 易于实现和使用：适配器的实现通常较为简单。

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缺点

1. 复杂度增加：可能需要引入额外的适配器类。
2. 性能问题：在一些情况下，可能会增加系统的复杂性和运行成本。

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示例代码

场景描述

假设有一个现有的 AudioPlayer 类，它只能播放 MP3 格式的音频，但现在需要支持其他格式（如 MP4 和 VLC）。我们使用适配器模式来实现这个功能。

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1. 定义目标接口

// 目标接口
public interface MediaPlayer {void play(String audioType, String fileName);
}

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2. 定义被适配者

// 被适配者类
public class AdvancedMediaPlayer {public void playMp4(String fileName) {System.out.println("Playing MP4 file: " + fileName);}public void playVlc(String fileName) {System.out.println("Playing VLC file: " + fileName);}
}

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3. 创建适配器类

// 适配器类
public class MediaAdapter implements MediaPlayer {private AdvancedMediaPlayer advancedMediaPlayer;public MediaAdapter(String audioType) {if ("MP4".equalsIgnoreCase(audioType)) {advancedMediaPlayer = new AdvancedMediaPlayer() {@Overridepublic void playMp4(String fileName) {System.out.println("Adapting MP4 playback for: " + fileName);}};} else if ("VLC".equalsIgnoreCase(audioType)) {advancedMediaPlayer = new AdvancedMediaPlayer() {@Overridepublic void playVlc(String fileName) {System.out.println("Adapting VLC playback for: " + fileName);}};}}@Overridepublic void play(String audioType, String fileName) {if ("MP4".equalsIgnoreCase(audioType)) {advancedMediaPlayer.playMp4(fileName);} else if ("VLC".equalsIgnoreCase(audioType)) {advancedMediaPlayer.playVlc(fileName);}}
}

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4. 创建具体实现类

// 具体实现类
public class AudioPlayer implements MediaPlayer {private MediaAdapter mediaAdapter;@Overridepublic void play(String audioType, String fileName) {if ("MP3".equalsIgnoreCase(audioType)) {System.out.println("Playing MP3 file: " + fileName);} else if ("MP4".equalsIgnoreCase(audioType) || "VLC".equalsIgnoreCase(audioType)) {mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType);mediaAdapter.play(audioType, fileName);} else {System.out.println("Invalid media type: " + audioType);}}
}

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5. 客户端代码

public class AdapterPatternExample {public static void main(String[] args) {AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();audioPlayer.play("MP3", "song.mp3");audioPlayer.play("MP4", "movie.mp4");audioPlayer.play("VLC", "documentary.vlc");audioPlayer.play("AVI", "random.avi");}
}

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输出结果

Playing MP3 file: song.mp3
Adapting MP4 playback for: movie.mp4
Adapting VLC playback for: documentary.vlc
Invalid media type: AVI

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UML 类图

         +----------------+|   MediaPlayer  |+----------------+| + play()       |+----------------+^|+----------------+|   AudioPlayer  |+----------------+| + play()       |+----------------+^|+----------------+|  MediaAdapter  |+----------------+| - advancedMedia|| + play()       |+----------------+^|+----------------+|AdvancedMedia   |+----------------+|+ playMp4()     ||+ playVlc()     |+----------------+

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适用场景

1. 接口不兼容：现有类的接口不满足需求，但又无法直接修改类。
2. 封装遗留代码：需要对老旧系统进行封装，以适应新的系统需求。
3. 不同模块集成：需要集成第三方库或系统，但接口形式不同。

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总结

• 适配器模式解决了接口不兼容的问题，使得原本无法协作的类能够一起工作。
• 它既可以应用于 类适配器模式（通过继承实现），也可以应用于 对象适配器模式（通过组合实现）。
• 实际开发中，适配器模式在系统迁移、集成第三方库等场景中非常常见。