软件构造：适配器模式

Ruan Xingzhi -
本文是软件构造系列的第三篇文章。其余文章在：
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　　适配器(Adapter)模式用于解决这样的问题：有一个已经封装好的类，实现了各种功能；现在客户端想要调用这个类，但接口不匹配。

　　为了尽量少改动客户端和被调用者的代码，遵循开闭原则，我们倾向于用一个新的类，专门适配两种接口，使得：

  • 无需改动被调用者的代码。
  • 对于调用者而言，代码只有很微小的改动。

　　适配器模式还有另一个优点：如果后端（被调用者）改动，也无须改动前端。只需要把适配器与后端通讯的部分改掉即可，从而适配器模式有高度的可扩展性。

　　适配器模式分为类适配器、对象适配器，分别对应了继承、委托两种方式。前者需要了解被调用者的代码细节，所以使用较少；后者只需要委托被调用者类，应用广泛。

类适配器

　　我们接下来考虑一个任务。手上已经有了绘图器 Drawer 的实现：指定 G、R、B，画出对应颜色的图。但客户端的颜色保存方式是一个 int 型数组，顺序为 R、G、B，不能直接调用 Drawer 的接口。

// client
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] c = new int[]{0x12, 0x34, 0x56};
        // TODO: c 是 RGB 格式，想画出对应颜色
    }
}


// Drawer
class Drawer {
    int G, R, B;
    public Drawer(int G, int R, int B) {
        this.G = G;
        this.R = R;
        this.B = B;
    }
    public void drawGRB() {
        System.out.printf("Draw GRB #%x%x%x\n", G, R, B);
    }
}

　　于是添加一个适配器类。它继承了 Drawer ，但可以通过 RGB 格式数组来指定颜色，可以正确调用父对象的绘图方法。最终代码如下：

package adapter;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] c = new int[]{0x12, 0x34, 0x56};

        new DrawerAdapter(c).draw();
        // 输出：Draw GRB #341256 （正确）
    }
}

class DrawerAdapter extends Drawer {
    public DrawerAdapter(int[] Colors) {
        super(Colors[1], Colors[0], Colors[2]);
    }
    public void draw() {
        super.drawGRB();
    }
}

class Drawer {
    int G, R, B;
    public Drawer(int G, int R, int B) {
        this.G = G;
        this.R = R;
        this.B = B;
    }
    public void drawGRB() {
        System.out.printf("Draw GRB #%x%x%x\n", G, R, B);
    }
}

对象适配器

　　对象适配器不采取继承，而采取委托。此时无需知道 Drawer 的代码细节，只需要知道其接口。

package adapter;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] c = new int[]{0x12, 0x34, 0x56};

        new DrawerAdapter().draw(c);
        // 输出：Draw GRB #341256 （正确）
    }
}

class DrawerAdapter {
    public void draw(int[] Colors) {
        new Drawer(Colors[1], Colors[0], Colors[2]).drawGRB();
    }
}

class Drawer {
    int G, R, B;
    public Drawer(int G, int R, int B) {
        this.G = G;
        this.R = R;
        this.B = B;
    }
    public void drawGRB() {
        System.out.printf("Draw GRB #%x%x%x\n", G, R, B);
    }
}

　　对象适配器相比于类适配器，还有另外一层好处：避免了不必要的接口暴露。在类适配器中，因为 DrawerAdapter 是 Drawer 的子类，故 Drawer 的其他方法也可以调用，这可能是有害的。而对象适配器采取了委托的方式，封闭了 Drawer ，只调用其 drawGRB 一个接口。

结论

　　Adapter 模式可以尽可能地遵循开闭原则（对扩展开放、对修改封闭），无需更改被调用者的代码，就能换一种接口来调用。Adapter 模式分为类适配器和对象适配器，建议采用对象适配器。