Java單體應用 - 架構模式 - 03.設計模式-06.適配器模式

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適配器模式

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請參照如上章節導航進行閱讀

1.概述

適配器模式（Adapter Pattern）是作爲兩個不兼容的接口之間的橋樑。這種類型的設計模式屬於結構型模式，它結合了兩個獨立接口的功能。

這種模式涉及到一個單一的類，該類負責加入獨立的或不兼容的接口功能。舉個真實的例子，讀卡器是作爲內存卡和筆記本之間的適配器。您將內存卡插入讀卡器，再將讀卡器插入筆記本，這樣就可以通過筆記本來讀取內存卡。

我們通過下面的實例來演示適配器模式的使用。其中，音頻播放器設備只能播放 mp3 文件，通過使用一個更高級的音頻播放器來播放 vlc 和 mp4 文件。

意圖：

將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口。適配器模式使得原本由於接口不兼容而不能一起工作的那些類可以一起工作。

主要解決：

主要解決在軟件系統中，常常要將一些"現存的對象"放到新的環境中，而新環境要求的接口是現對象不能滿足的。

何時使用：

• 系統需要使用現有的類，而此類的接口不符合系統的需要。
• 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，這些源類不一定有一致的接口。
• 通過接口轉換，將一個類插入另一個類系中。（比如老虎和飛禽，現在多了一個飛虎，在不增加實體的需求下，增加一個適配器，在裏面包容一個虎對象，實現飛的接口。）

如何解決：

繼承或依賴（推薦）。

關鍵代碼：

適配器繼承或依賴已有的對象，實現想要的目標接口。

應用實例：

• 美國電器 110V，中國 220V，就要有一個適配器將 110V 轉化爲 220V。
• Java JDK 1.1 提供了 Enumeration 接口，而在 1.2 中提供了 Iterator 接口，想要使用 1.2 的 JDK，則要將以前系統的 Enumeration 接口轉化爲 Iterator 接口，這時就需要適配器模式。
• 在 LINUX 上運行 WINDOWS 程序。
• Java 中的 jdbc。

優點：

• 可以讓任何兩個沒有關聯的類一起運行。
• 提高了類的複用。
• 增加了類的透明度。
• 靈活性好。

缺點：

• 過多地使用適配器，會讓系統非常零亂，不易整體進行把握。比如：明明看到調用的是 A 接口，其實內部被適配成了 B 接口的實現，一個系統如果太多出現這種情況，無異於一場災難。因此如果不是很有必要，可以不使用適配器，而是直接對系統進行重構。
• 由於 Java 至多繼承一個類，所以至多隻能適配一個適配者類，而且目標類必須是抽象類。

使用場景：

有動機地修改一個正常運行的系統的接口，這時應該考慮使用適配器模式。

注意事項：

適配器不是在詳細設計時添加的，而是解決正在服役的項目的問題。

2.實現

我們有一個 MediaPlayer 接口和一個實現了 MediaPlayer 接口的實體類 AudioPlayer。默認情況下，AudioPlayer 可以播放 mp3 格式的音頻文件。

我們還有另一個接口 AdvancedMediaPlayer 和實現了 AdvancedMediaPlayer 接口的實體類。該類可以播放 vlc 和 mp4 格式的文件。

我們想要讓 AudioPlayer 播放其他格式的音頻文件。爲了實現這個功能，我們需要創建一個實現了 MediaPlayer 接口的適配器類 MediaAdapter，並使用 AdvancedMediaPlayer 對象來播放所需的格式。

AudioPlayer 使用適配器類 MediaAdapter 傳遞所需的音頻類型，不需要知道能播放所需格式音頻的實際類。AdapterPatternDemo，我們的演示類使用 AudioPlayer 類來播放各種格式。

步驟 1

爲媒體播放器和更高級的媒體播放器創建接口。

MediaPlayer.java，代碼如下：

public interface MediaPlayer {
   void play(String audioType, String fileName);
}

AdvancedMediaPlayer.java，代碼如下：

public interface AdvancedMediaPlayer { 
   void playVlc(String fileName);
   void playMp4(String fileName);
}

步驟 2

創建實現了 AdvancedMediaPlayer 接口的實體類。

VlcPlayer.java，代碼如下：

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) {
      //什麼也不做
   }
}

Mp4Player.java，代碼如下：

public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer{

   @Override
   public void playVlc(String fileName) {
      //什麼也不做
   }

   @Override
   public void playMp4(String fileName) {
      System.out.println("Playing mp4 file. Name: "+ fileName);      
   }
}

步驟 3

創建實現了 MediaPlayer 接口的適配器類。

MediaAdapter.java，代碼如下：

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);
      }
   }
}

步驟 4

創建實現了 MediaPlayer 接口的實體類。

AudioPlayer.java，代碼如下：

public class AudioPlayer implements MediaPlayer {
   MediaAdapter mediaAdapter; 

   @Override
   public void play(String audioType, String fileName) {    

      //播放 mp3 音樂文件的內置支持
      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");
      }
   }   
}

步驟 5

使用 AudioPlayer 來播放不同類型的音頻格式。

AdapterPatternDemo.java，代碼如下：

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");
   }
}

步驟 6

執行程序，輸出結果：

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

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