Adapter

如果想让额定工作电压是直流 12 伏特的笔记本电脑在交流 220 伏特的 AC(Alternating Current) 电源下工作，应该怎么做呢？通常，我们会使用 AC 适配器，将家庭用的交流 220 伏特电压转换成我们所需要的直流 12 伏特电压。这就是适配器的工作，它位于实际情况与需求之间，填补两者之间的差异。

接口适配器

电源适配器

适配器的角色

在程序世界中，经常会存在现有的程序无法直接使用，需要做适当的变换之后才能使用的情况。这种用于填补『现有的程序』和『所需的程序』之间差异的设计模式就是 Adapter 模式。在 Java 中，adapter 模式有如下两种实现。

• 使用继承的适配器
• 使用委托的适配器

示例程序

电源的比喻与示例程序的关系

	电源的比喻	示例程序
实际情况	交流 220 伏特	AlternateCurrent 类(use220V)
转换装置	适配器	AlternateToDirect 类
需求	直流 12 伏特	DirectCurrent 类(use12V)

实际情况

不管是继承适配器还是委托适配器，实际情况都是不变的。

public class AlternateCurrent {
    private int voltage;

    public AlternateCurrent(int voltage) {
        this.voltage = voltage;
    }
    public void use220V() {
        System.out.println("From " + voltage + " V");
    }
}

Main 类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DirectCurrent p = new AlternateToDirect(220);
        p.use12V();
    }
}

继承适配器

需求是一个接口。

需求

public interface DirectCurrent {
    public abstract void use12V();
}

转换装置

public class AlternateToDirect extends AlternateCurrent implements DirectCurrent {
    public AlternateToDirect(int v) {
        super(v);
    }
    @Override
    public void use12V() {
        use220V();
    }
}

类图

继承适配器

委托适配器

需求是一个类。

需求

public abstract class DirectCurrent {
    public abstract void use12V();
}

转换装置

public class AlternateToDirect extends DirectCurrent {
    private AlternateCurrent ac;

    public AlternateToDirect(int v) {
        this.ac = new AlternateCurrent(v);
    }
    @Override
    public void use12V() {
        ac.use220V();
    }
}

类图

委托适配器

总结

Adapter 模式用于填补具有不同 API 的两个类之间的缝隙。

什么时候用 Adapter 模式

如果某个方法就是我们所需要的方法，那么直接在程序中使用不就可以了吗，为什么还要考虑使用 Adapter 模式呢？那么，究竟应当在什么时候使用 Adapter 模式呢？

• 很多时候，我们并非从零开始编程，经常会用到现有的类。
  • 特别是当现有的类已经被充分测试过了，Bug 很少，而且已经被用于其他软件之中时，我们更愿意将这些类作为组件重复利用。
• 版本升级与兼容性。
  • 软件的生命周期总是伴随着版本的升级，而在版本升级的时候经常会出现『与旧版本的兼容性问题』。如果能够完全抛弃旧版本，那么软件的维护工作将会轻松得多，但是现实中往往无法这样做。这时，可以使用 Adapter 模式使新旧版本兼容，帮助我们轻松地同时维护新版本和旧版本。

功能完全不同的类

当然，当『需求』角色和『实际情况』角色的功能完全不同时，Adapter 模式是无法使用的。就如同我们无法用交流 220 伏特电压让自来水管出水一样。

拓展

习题

在 java.util.Properties 类中，可以像下面这样管理键值对（属性）。

year=2018
month=12
day=10

java.util.Properties 类提供了以下方法，可以帮助我们方便地从流中取出属性或写入。

//从 InputStream 中取出属性集合。
public void load(InputStream inStream) throws IOException {
...
}

//向 OutputStream 写入属性集合。header 是注释文字。
public void store(OutputStream out, String header) throws IOException {
...
}

请使用 Adapter 模式编写一个将属性集合保存至文件的 FileProperties 类。

这里，我们假设在下面代码中的 FileIO 接口中声明了将属性集合保存至文件的方法，并假设 FileProperties 类会实现这个 FileIO 接口。

FileIO

public interface FileIO {
    public void readFromFile(String fileName) throws IOException;
    public void writeToFile(String fileName) throws IOException;
    public void setValue(String key, String value);
    public String getValue(String key);
}

Main

/**
 * 实际情况=Properties
 * 需求=FileIO 
 * 转换装置=FileProperties
 *
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FileIO f = new FileProperties();
        try {
            f.readFromFile("./resource/adapter.txt");
            f.setValue("year", "2018");
            f.setValue("month", "12");
            f.setValue("day", "10");
            f.writeToFile("./resource/newAdapter.txt");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输入文件(adapter.txt)

year=1999

输出文件(newAdapter.txt)

#written by FileProperties
#Mon Dec 10 18:33:18 CST 2018
day=10
year=2018
month=12

代码

github 地址

引用

• 图解设计模式