设计模式（三）-结构型模式（1）-适配器模式

一、为何需要适配器模式（Adapter）?

在软件设计中，某个模块里有很多公用的功能接口，其中有些公用接口需要用到不同的类当中时，会出现接口不兼容的问题。因为这些不同的类对这个相同任务的接口，都有各自代码逻辑的要求。于是每当客户对这个接口提出新需求，就会再创建一个类，再把所有方法实现一遍，就显得代码很臃肿。为了解决这个问题，只改写需要适配的某个功能，就用到了适配器模式。

比如在文件操作的模块中，都有获取文件属性、读写文件操作等共同的功能接口。在原需求里，已存在保存 txt 文件的功能。当客户有新需求时，需要扩展保存图片文件的功能。这就出现了一个问题：保存 txt 文件和保存图片虽然都是保存操作的任务，但是实现的代码逻辑并不相同。

       //保存txt文件
        public void SaveFile()
        {
            StreamWriter sw = new StreamWriter("test.txt");
            sw.Write("HelloWorld!");
            sw.Dispose();
        }

        //保存图片文件
        public void SaveFile()
        {
            //data 里随便写的数据，不要太认真
            byte[] data = { 11,22,33,44,55};
            MemoryStream ms = new MemoryStream(data);

            Image img = Image.FromStream(ms);
            img.Save("test.jpeg", ImageFormat.Jpeg);
            ms.Dispose();
        }

//保存任务相同：SaveFile。但是实现的代码逻辑不同

特点：
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，以解决接口不兼容的问题。（这里的接口不是指 C# 中的 interface，而是一个功能接口）

结构：
目标（Target）：定义 Client 需要使用的功能接口。
被适配（Adaptee）：定义一些在 Target 已经存在且需要适配的功能接口。
适配器（Adapter）：主要负责将 Adaptee 功能接口转换为跟 Target 匹配的功能接口。
客户（Client）：使用做了兼容处理的功能接口。

适合应用场景特点：

• 这个接口具有相同的任务。（比如所有类型的文件共有读写保存的功能接口。）
• 需要适配相同任务但工作方式不同的接口。（比如不同类型文件保存的方式不同。）

主要两种适配器模式：

• （1）对象适配器模式
  （处理指定某些功能接口不兼容的问题；Target 派生给 Adapter，Adapter 包装一个需要 Adaptee 的类实例。注重对象组合关系）
• （2）类适配器模式
  （处理指定某些功能接口不兼容的问题；Target 派生给 Adapter， Adaptee 也派生给 Adapter，特点为多重继承。注重类之间的继承关系）

注：==在工作中推荐使用对象适配器模式。==因为如果使用类适配器，类继承关系就会使得代码结构紧耦合，修改某个基类时就会影响子类。而对象适配不仅满足用户期待的需求，还能降低代码之间的耦合性。

对象适配模式：

类适配模式：

二、例子

需求：

在迭代版本中，客户希望在保存文本文件功能的基础上，还想要增加对一个图片文件进行保存的功能。并且在将来，可能还会扩展对其他类型文件进行保存的功能。

1、对象适配器模式：

    //目标类:接口、抽象类、具体类都可作为目标
    public class FileOperateTarget
    {
        //保存文本文件
        public virtual void Request()
        {
            Console.WriteLine("Save a string content as the txt,xml,ini...");
        }

        //其他所有要实现的方法
        //(比如获取文件属性的方法，设置默认打开方式的方法等，都是任何类型文件共有的方法)...

        //如果存在代码逻辑不同的方法，则可由适配器模式进行处理。
        //（比如在此例子中，保存文件的方法）
    }

    //被适配类：保存图片文件
    public class ImageFileAdaptee
    {
        public virtual void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("Save a Image content as the Img File.");
        }
    }

    //适配器类：主要负责将 Adaptee 类对象进行组合来适配共同方法。
    public class ImageFileAdapter : FileOperateTarget
    {
        //包装一个被适配类的对象（Adaptee 对象）
        private ImageFileAdaptee imageFileAdaptee = new ImageFileAdaptee();
        public override void Request()
        {
            //适配功能的转换工作，把源接口 Request 转换成目标接口 SpecificRequest
            imageFileAdaptee.SpecificRequest();
        }
    }

    //Client
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            FileOperateTarget target = new ImageFileAdapter();
            target.Request();
            Console.ReadLine();
        }
    }

2、类适配器模式：

    //目标接口：由于在C# 中类只支持单继承，而接口可支持多重继承。所以目标只能是接口 
    public interface IFileOperateTarget
    {
        void Request();
    }

    //被适配类：保存图片文件
    public class ImageFileAdaptee
    {
        public virtual void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("Save a Image content as the Img File.");
        }
    }

    //适配器类：主要继承 Adaptee 类 和 Target 类，实现目标接口的转换。
    public class ImageFileAdapter : ImageFileAdaptee, IFileOperateTarget
    {
        public void Request()
        {
            //适配功能的转换工作
            this.SpecificRequest();
        }
    }

    //Client
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IFileOperateTarget target = new ImageFileAdapter();
            target.Request();
            Console.ReadLine();
        }
    }

三、缺省适配器模式

• 特殊的适配器模式，不是主要的模式；一般缺少 Adaptee 结构。
• 专门处理指定某些功能接口不兼容的问题，而其他所有功能接口都出于未处理状态，即空方法。

缺省适配器模式：

    //目标接口
    public interface IFileOperateTarget
    {

        void Request();
        //其他抽象方法...
        void ReadFile();
        void GetFileInfo();
    }
   
    //适配器类：实现接口中抽象方法为空方法
    public class DefaultAdapter : IFileOperateTarget
    {
        public virtual void Request() { }
        public virtual void ReadFile() { }
        public virtual void GetFileInfo() { }
    }

    //Client
    public class ClientImage : DefaultAdapter
    {
        //只使用这个功能
        public override void Request()
        {
            Console.WriteLine("Save a Image content as the Img File.");
        }

        
    }

    //Client:以后有新需求时，可扩展此功能的代码逻辑
    public class ClientWord : DefaultAdapter
    {
        public override void Request()
        {
            Console.WriteLine("Save a Word content as the Word File.");
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ClientImage clientImage = new ClientImage();
            clientImage.Request();

            ClientWord clientWord = new ClientWord();
            clientWord.Request();

            Console.ReadLine();
        }
    }