設計模式:適配器(Adapter)模式

在現實生活中，經常出現兩個對象因接口不兼容而不能在一起工作的實例，這時需要第三者進行適配。例如，講中文的人同講英文的人對話時需要一個翻譯，用直流電的筆記本電腦接交流電源時需要一個電源適配器，用計算機訪問照相機的 SD 內存卡時需要一個讀卡器等。

在軟件設計中也可能出現：需要開發的具有某種業務功能的組件在現有的組件庫中已經存在，但它們與當前系統的接口規範不兼容，如果重新開發這些組件成本又很高，這時用適配器模式能很好地解決這些問題。

定義與特點

將一個類的接口轉換成客戶希望的另外一個接口，使得原本由於接口不兼容而不能一起工作的那些類能一起工作。適配器模式分爲類結構型模式和對象結構型模式兩種，前者類之間的耦合度比後者高，且要求程序員瞭解現有組件庫中的相關組件的內部結構，所以應用相對較少些。

該模式的主要優點如下。

客戶端通過適配器可以透明地調用目標接口。
複用了現存的類，程序員不需要修改原有代碼而重用現有的適配者類。
將目標類和適配者類解耦，解決了目標類和適配者類接口不一致的問題。

其缺點是：對類適配器來說，更換適配器的實現過程比較複雜。

結構與實現

類適配器模式可採用多重繼承方式實現，如 C++ 可定義一個適配器類來同時繼承當前系統的業務接口和現有組件庫中已經存在的組件接口；Java不支持多繼承，但可以定義一個適配器類來實現當前系統的業務接口，同時又繼承現有組件庫中已經存在的組件。

對象適配器模式可釆用將現有組件庫中已經實現的組件引入適配器類中，該類同時實現當前系統的業務接口。

結構

適配器模式（Adapter）包含以下主要角色。

目標（Target）接口：當前系統業務所期待的接口，它可以是抽象類或接口。
適配者（Adaptee）類：它是被訪問和適配的現存組件庫中的組件接口。
適配器（Adapter）類：它是一個轉換器，通過繼承或引用適配者的對象，把適配者接口轉換成目標接口，讓客戶按目標接口的格式訪問適配者。

類適配器模式的結構圖如圖 1 所示。

對象適配器模式的結構圖如圖 2 所示。

實現

(1) 類適配器模式的代碼如下。

package com.design.pattern.structuralPattern.adapterPattern;

public class ClassAdapterTest {
    public static void main(String[] args) {
        Target target = new ClassAdapter();
        target.request();
    }

}

//目標接口
interface Target{
    public void request();
}

//適配者接口
class Adaptee{
    public void specificRequest(){
        System.out.println("適配者中的業務代碼被調用!");
    }
}

class ClassAdapter extends Adaptee implements Target{

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("適配器發揮適配作用...");
        specificRequest();
    }
}

(2)對象適配器模式的代碼如下。

package com.design.pattern.structuralPattern.adapterPattern;

public class ObjectAdapterTest {

    public static void main(String[] args) {
        Adaptee adaptee = new Adaptee();
        Target target = new ObjectAdapter(adaptee);
        target.request();
    }
}

class ObjectAdapter implements Target{

    private Adaptee adaptee;

    public ObjectAdapter(Adaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("對象適配器開始適配...");
        adaptee.specificRequest();
    }
}

應用實例

【例1】用適配器模式（Adapter）模擬新能源汽車的發動機。

分析：新能源汽車的發動機有電能發動機（Electric Motor）和光能發動機（Optical Motor）等，各種發動機的驅動方法不同，例如，電能發動機的驅動方法 electricDrive() 是用電能驅動，而光能發動機的驅動方法 opticalDrive() 是用光能驅動，它們是適配器模式中被訪問的適配者。

客戶端希望用統一的發動機驅動方法 drive() 訪問這兩種發動機，所以必須定義一個統一的目標接口 Motor，然後再定義電能適配器（Electric Adapter）和光能適配器（Optical Adapter）去適配這兩種發動機。

客戶端就可以通過 Motor 接口隨便使用任意一種新能源發動機去驅動汽車，圖 3 所示是其結構圖。

程序代碼如下：

package com.design.pattern.structuralPattern.adapterPattern;

public class MotorAdapterTest {

    public static void main(String[] args) {
        ElectricMotor electricMotor = new ElectricMotor();
        Motor motor = new ElectricAdapter(electricMotor);
        motor.drive();

        OpticalMotor opticalMotor = new OpticalMotor();
        motor = new OpticalAdapter(opticalMotor);
        motor.drive();

    }
}
//目標接口:發動機
interface Motor{
    public void drive();
}
//適配者1:電能發動機
class ElectricMotor{
    public void electricDrive(){
        System.out.println("電能發動機驅動汽車!");
    }
}
//適配者2：光能發動機
class OpticalMotor{
    public void opticalDrive(){
        System.out.println("光能發動機驅動汽車!");
    }
}

//電能適配器
class ElectricAdapter implements Motor{

    private ElectricMotor electricMotor;

    public ElectricAdapter(ElectricMotor electricMotor) {
        this.electricMotor = electricMotor;
    }

    @Override
    public void drive() {
        electricMotor.electricDrive();
    }
}

//光能適配器
class OpticalAdapter  implements Motor{

    private OpticalMotor opticalMotor;

    public OpticalAdapter(OpticalMotor opticalMotor) {
        this.opticalMotor = opticalMotor;
    }

    @Override
    public void drive() {
        opticalMotor.opticalDrive();
    }
}

應用場景

適配器模式（Adapter）通常適用於以下場景。

以前開發的系統存在滿足新系統功能需求的類，但其接口同新系統的接口不一致。
使用第三方提供的組件，但組件接口定義和自己要求的接口定義不同。

模式的擴展

適配器模式（Adapter）可擴展爲雙向適配器模式，雙向適配器類既可以把適配者接口轉換成目標接口，也可以把目標接口轉換成適配者接口，其結構圖如圖 4 所示。

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-Gj5atCrz-1592324786532)(F:\個人筆記\設計模式截圖\適配器模式圖3.png)]

程序代碼如下：

package com.design.pattern.structuralPattern.adapterPattern;

public class TwoWayAdapterTest {

    public static void main(String[] args) {
        TwoWayAdaptee adaptee = new AdapteeRealize();
        TwoWayTarget target = new TwoWayAdapter(adaptee);
        target.request();
//        ((TwoWayAdapter) target).specificRequest(); //錯誤的調用，因爲這裏只轉換爲適配者
        System.out.println("------------------------------------------------");
        target = new TargetRealize();
        adaptee = new TwoWayAdapter(target);
        adaptee.specificRequest();
//        ((TwoWayAdapter) adaptee).request(); //錯誤的調用，因爲這裏只轉換爲目標

    }
}
//目標接口
interface TwoWayTarget{
    public void request();
}
//適配者接口
interface TwoWayAdaptee{
    public void specificRequest();
}

//目標實現
class TargetRealize implements TwoWayTarget{

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("目標代碼被調用!");
    }
}

//適配者實現
class AdapteeRealize implements TwoWayAdaptee{

    @Override
    public void specificRequest() {
        System.out.println("適配者代碼被調用!");
    }
}

//雙向適配器
class TwoWayAdapter implements TwoWayTarget,TwoWayAdaptee{

    private TwoWayTarget target;

    private TwoWayAdaptee adaptee;

    public TwoWayAdapter(TwoWayTarget target) {
        this.target = target;
    }

    public TwoWayAdapter(TwoWayAdaptee adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("通過雙向適配器使得目標可以訪問適配者...");
        adaptee.specificRequest();
    }

    @Override
    public void specificRequest() {
        System.out.println("通過雙向適配器使得適配者可以訪問目標...");
        target.request();
    }
}

設計模式:適配器(Adapter)模式

設計模式:適配器(Adapter)模式

定義與特點

結構與實現

結構

實現

應用實例

應用場景

模式的擴展

設計模式:策略(Strategy)模式

設計模式:行爲型模式

設計模式:命令(Command)模式

設計模式:模板(Template)模式

設計模式:享元(Flyweight)模式

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結