結構模式（Structural Pattern）==適配器（Adapter）模式

結構模式（Structural Pattern）描述如何將類或者對象結合在一起形成更大的結構。結構模式描述兩種不同的東西：類與類的實例。根據這一點，結構模式可以分爲類的結構模式和對象的結構模式。

後續內容將包括以下結構模式：

• 適配器模式（Adapter）：Match interfaces of different classes
• 合成模式（Composite）：A tree structure of simple and composite objects
• 裝飾模式（Decorator）：Add responsibilities to objects dynamically
• 代理模式（Proxy）：An object representing another object
• 享元模式（Flyweight）：A fine-grained instance used for efficient sharing
• 門面模式（Facade）：A single class that represents an entire subsystem
• 橋樑模式（Bridge）：Separates an object interface from its implementation

一、 適配器（Adapter）模式

適配器模式把一個類的接口變換成客戶端所期待的另一種接口，從而使原本接口不匹配而無法在一起工作的兩個類能夠在一起工作。

名稱由來

這很像變壓器（Adapter），變壓器把一種電壓變換成另一種電壓。美國的生活用電電壓是110V，而中國的電壓是220V。如果要在中國使用美國電器，就必須有一個能把220V電壓轉換成110V電壓的變壓器。這個變壓器就是一個Adapter。

Adapter模式也很像貨物的包裝過程：被包裝的貨物的真實樣子被包裝所掩蓋和改變，因此有人把這種模式叫做包裝（Wrapper）模式。事實上，大家經常寫很多這樣的Wrapper類，把已有的一些類包裝起來，使之有能滿足需要的接口。

適配器模式的兩種形式

適配器模式有類的適配器模式和對象的適配器模式兩種。我們將分別討論這兩種Adapter模式。

二、 類的Adapter模式的結構：

 

由圖中可以看出，Adaptee類沒有Request方法，而客戶期待這個方法。爲了使客戶能夠使用Adaptee類，提供一箇中間環節，即類 Adapter類，Adapter類實現了Target接口，並繼承自Adaptee，Adapter類的Request方法重新封裝了Adaptee的 SpecificRequest方法，實現了適配的目的。

因爲Adapter與Adaptee是繼承的關係，所以這決定了這個適配器模式是類的。

該適配器模式所涉及的角色包括：

目標（Target）角色：這是客戶所期待的接口。因爲C#不支持多繼承，所以Target必須是接口，不可以是類。
源（Adaptee）角色：需要適配的類。
適配器（Adapter）角色：把源接口轉換成目標接口。這一角色必須是類。

三、 類的Adapter模式示意性實現：

下面的程序給出了一個類的Adapter模式的示意性的實現： 

//  Class Adapter pattern -- Structural example  
using System;

// "ITarget"
interface ITarget
{
  // Methods
  void Request();
}

// "Adaptee"
class Adaptee
{
  // Methods
  public void SpecificRequest()
  {
    Console.WriteLine("Called SpecificRequest()" );
  }
}

// "Adapter"
class Adapter : Adaptee, ITarget
{
  // Implements ITarget interface
  public void Request()
  {
    // Possibly do some data manipulation
    // and then call SpecificRequest
    this.SpecificRequest();
  }
}

/**//// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    // Create adapter and place a request
    ITarget t = new Adapter();
    t.Request();
  }
}

 

四、 對象的Adapter模式的結構：

 

從圖中可以看出：客戶端需要調用Request方法，而Adaptee沒有該方法，爲了使客戶端能夠使用Adaptee類，需要提供一個包裝 （Wrapper）類Adapter。這個包裝類包裝了一個Adaptee的實例，從而將客戶端與Adaptee銜接起來。由於Adapter與 Adaptee是委派關係，這決定了這個適配器模式是對象的。

該適配器模式所涉及的角色包括：

目標（Target）角色：這是客戶所期待的接口。目標可以是具體的或抽象的類，也可以是接口。
源（Adaptee）角色：需要適配的類。
適配器（Adapter）角色：通過在內部包裝（Wrap）一個Adaptee對象，把源接口轉換成目標接口。

五、 對象的Adapter模式示意性實現：

下面的程序給出了一個類的Adapter模式的示意性的實現：

 

// Adapter pattern -- Structural example  
using System;

// "Target"
class Target
{
  // Methods
  virtual public void Request()
  {
    // Normal implementation goes here
  }
}

// "Adapter"
class Adapter : Target
{
  // Fields
  private Adaptee adaptee = new Adaptee();

  // Methods
  override public void Request()
  {
    // Possibly do some data manipulation
    // and then call SpecificRequest
    adaptee.SpecificRequest();
  }
}

// "Adaptee"
class Adaptee
{
  // Methods
  public void SpecificRequest()
  {
    Console.WriteLine("Called SpecificRequest()" );
  }
}

/**//// <summary>
/// Client test
/// </summary>
public class Client
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    // Create adapter and place a request
    Target t = new Adapter();
    t.Request();
  }
}

六、 在什麼情況下使用適配器模式

在以下各種情況下使用適配器模式：

1、 系統需要使用現有的類，而此類的接口不符合系統的需要。
2、 想要建立一個可以重複使用的類，用於與一些彼此之間沒有太大關聯的一些類，包括一些可能在將來引進的類一起工作。這些源類不一定有很複雜的接口。
3、 （對對象適配器而言）在設計裏，需要改變多個已有子類的接口，如果使用類的適配器模式，就要針對每一個子類做一個適配器，而這不太實際。

七、 一個實際應用Adapter模式的例子

下面的程序演示了Class Adapter與Object Adapter的應用。

 

// Example of implementing the Adapter pattern
using System;

// Target
public interface  ICar
{
  void  Drive();
}

// Direct use without Adapter
public class  CToyota : ICar
{
  public void  Drive()
  {
    Console.WriteLine("Vroom Vroom, we're off in our Toyota");
  }
}

// Adaptee
public class  CCessna
{
  public void  Fly()
  {
    Console.WriteLine("Static runup OK, we're off in our C172");
  }
}

// Class Adapter
public class  CDrivableCessna : CCessna, ICar
{
  public void  Drive()  {  base.Fly();  }
}

// Object Adapter
public class  CDrivableCessna2 : ICar
{
  private CCessna  m_oContained;

  public CDrivableCessna2()
  {
    m_oContained = new CCessna();
  }

  public void  Drive()  {  m_oContained.Fly();  }
}

// Client
public class  Client
{
  public static void  Main(string[] args)
  {
    ICar  oCar = new CToyota();

    Console.Write("Class Adapter: Driving an Automobile");
    oCar.Drive();
    oCar = new CDrivableCessna();
    Console.Write("Driving a Cessna");
    oCar.Drive();
    oCar = new CDrivableCessna2();
    Console.Write(" Object Adapter: Driving a Cessna");
    oCar.Drive();
  }
}

八、 關於Adapter模式的討論

Adapter模式在實現時有以下這些值得注意的地方：

1、 目標接口可以省略，模式發生退化。但這種做法看似平庸而並不平庸，它可以使Adaptee不必實現不需要的方法（可以參考Default Adapter模式）。其表現形式就是父類實現缺省方法，而子類只需實現自己獨特的方法。這有些像模板（Template）模式。
2、 適配器類可以是抽象類。
3、 帶參數的適配器模式。使用這種辦法，適配器類可以根據參數返還一個合適的實例給客戶端。