适配器模式

适配器模式（Adapter Pattern）充当两个不兼容接口之间的桥梁，属于结构型设计模式。它通过一个中间件（适配器）将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本不能一起工作的类能够协同工作。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责加入独立的或不兼容的接口功能。举个真实的例子，读卡器是作为内存卡和笔记本之间的适配器。您将内存卡插入读卡器，再将读卡器插入笔记本，这样就可以通过笔记本来读取内存卡。

假设有一个音频播放器，它只能播放 MP3 文件。现在，我们需要播放 VLC 和 MP4 文件，可以通过创建一个适配器来实现：

目标接口：定义一个可以播放多种格式文件的音频播放器接口。
适配者类：现有的音频播放器，只能播放 MP3 文件。
适配器类：创建一个新的类，实现目标接口，并在内部使用适配者类来播放 MP3 文件，同时添加对 VLC 和 MP4 文件的支持。

概述

适配器模式是一种软件设计模式，旨在解决不同接口之间的兼容性问题。

目的：将一个类的接口转换为另一个接口，使得原本不兼容的类可以协同工作。

主要解决的问题：在软件系统中，需要将现有的对象放入新环境，而新环境要求的接口与现有对象不匹配。

使用场景

需要使用现有类，但其接口不符合系统需求。
希望创建一个可复用的类，与多个不相关的类（包括未来可能引入的类）一起工作，这些类可能没有统一的接口。
通过接口转换，将一个类集成到另一个类系中。

实现方式

继承或依赖：推荐使用依赖关系，而不是继承，以保持灵活性。

关键代码

适配器通过继承或依赖现有对象，并实现所需的目标接口。

应用实例

电压适配器：将 110V 电压转换为 220V，以适配不同国家的电器标准。
接口转换：例如，将 Java JDK 1.1 的 Enumeration 接口转换为 1.2 的 Iterator 接口。
跨平台运行：在Linux上运行Windows程序。
数据库连接：Java 中的 JDBC 通过适配器模式与不同类型的数据库进行交互。

优点

促进了类之间的协同工作，即使它们没有直接的关联。
提高了类的复用性。
增加了类的透明度。
提供了良好的灵活性。

缺点

过度使用适配器可能导致系统结构混乱，难以理解和维护。
在Java中，由于只能继承一个类，因此只能适配一个类，且目标类必须是抽象的。

使用建议

适配器模式应谨慎使用，特别是在详细设计阶段，它更多地用于解决现有系统的问题。
在考虑修改一个正常运行的系统接口时，适配器模式是一个合适的选择。

通过这种方式，适配器模式可以清晰地表达其核心概念和应用，同时避免了不必要的复杂性。

结构

适配器模式包含以下几个主要角色：

目标接口（Target）：定义客户需要的接口。
适配者类（Adaptee）：定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
适配器类（Adapter）：实现目标接口，并通过组合或继承的方式调用适配者类中的方法，从而实现目标接口。

实现

我们有一个 MediaPlayer 接口和一个实现了 MediaPlayer 接口的实体类 AudioPlayer。默认情况下，AudioPlayer 可以播放 mp3 格式的音频文件。

我们还有另一个接口 AdvancedMediaPlayer 和实现了 AdvancedMediaPlayer 接口的实体类。该类可以播放 vlc 和 mp4 格式的文件。

我们想要让 AudioPlayer 播放其他格式的音频文件。为了实现这个功能，我们需要创建一个实现了 MediaPlayer 接口的适配器类 MediaAdapter，并使用 AdvancedMediaPlayer 对象来播放所需的格式。

AudioPlayer 使用适配器类 MediaAdapter 传递所需的音频类型，不需要知道能播放所需格式音频的实际类。AdapterPatternDemo 类使用 AudioPlayer 类来播放各种格式。

步骤 1

为媒体播放器和更高级的媒体播放器创建接口。

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); }

步骤 2

创建实现了 AdvancedMediaPlayer 接口的实体类。

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); } }

步骤 3

创建实现了 MediaPlayer 接口的适配器类。

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); } } }

步骤 4

创建实现了 MediaPlayer 接口的实体类。

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"); } } }

步骤 5

使用 AudioPlayer 来播放不同类型的音频格式。

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"); } }

步骤 6

执行程序，输出结果：

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