结构型模式 | 适配器模式

一、适配器模式

1、原理

适配器模式（Adapter），将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。适配器模式主要分为三类：类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器。

2、角色

适配器模式核心的有下面三个角色

• 源对象：需要被适配的不兼容对象
• 目标接口：适配器对象要实现的标准接口
• 适配器对象：该对象使用不兼容对象提供的能力实现标准接口

3、类适配器模式

3.1、实现原理

使用继承的方式，将需要适配的类转换为目标接口的子类，实现目标接口的所有方法，同时继承适配类的实现，用以完成一些适配逻辑（即：适配器类需要继承不兼容对象类，同时使用不兼容对象类提供的能力实现标准接口）

手机充电需要5V电压，但是标准的家庭用电电压是220V，下面通过案例来讲解如果通过类适配器模式把220V电压转换成手机需要的5V电压，UML类图如下：

代码实现

#include <iostream>
using namespace std;

// 被适配类（不兼容对象类）
class Voltage220V{
public:
    // 输出220V电压
    int Output220V(){
        return 220;
    }
};

// 适配接口（标准接口）
class IAdapter {
public:
    virtual int Ouput5V() = 0;
};

// 适配器类
class VoltageAdapter : public IAdapter, Voltage220V {
public:
    // 输出5V电压
    int Ouput5V(){
        int src = Output220V();
        return src / 44;
    }
};

// 手机类
class Phone{
public:
    // 充电
    void Charging(IAdapter *pAdapter){
        pAdapter->Ouput5V();
    }
};

int main()
{
    Phone phone;
    phone.Charging(new VoltageAdapter());
    return 0;
}

3.2、优缺点分析

优点

• 安全可靠：封装了旧接口，对客户端透明，客户端代码无需修改
• 提高复用性：可以复用不兼容的类
• 扩展性好：在应用程序开发过程中，可以增加新的适配器和被适配对象

缺点

• 过多的适配器会导致系统结构复杂

4、对象适配器模式

对象适配器模式是适配器模式中常用的一种方法，基本思路是使用关联替换继承。适配器类直接继承不兼容类，导致他们之间的强耦合，根据合成复用原则在系统中尽量使用关联关系来替换继承，下面是修改后的UML类图，如下：

5、总结

适配器模式的适用场景：

• 重用现有的代码：适配器模式可以允许我们重用已有的类或接口，而不需要修改其原有的代码
• 集成老系统：当现有的系统不满足用户需求时，需要增加系统功能或接口。但是，老系统的接口可能与现有的技术、平台不兼容，此时可以采用适配器模式，将现有的接口适配为新的接口，从而实现新系统的集成
• 集成第三方组件：在使用第三方组件时，可能由于它们实现的 API 不同而导致应用程序复杂，此时可以使用适配器模式，将第三方组件提供的 API 适配为自己需要的 API，方便在应用程序中进行调用
• 实现跨平台兼容：在不同平台、不同技术栈之间进行开发时，常常需要适配不同的接口，以使得不同的平台或技术栈之间能够相互兼容，此时可以使用适配器模式来处理各种不兼容问题