适配器模式 (Adapter Pattern)

适配器模式 (Adapter Pattern)

适配器模式是一种结构型设计模式，用于解决两个不兼容接口之间的兼容性问题，充当两个不同接口之间的桥梁。

核心思想

转换接口：将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口，使原本不兼容的类能够协同工作。

模式结构

组件	说明
Target	客户端期望的目标接口
Adaptee	需要被适配的已存在类（不兼容的类）
Adapter	适配器类，实现 Target 接口并包装 Adaptee 对象
Client	使用 Target 接口的客户端

两种实现方式

1. 类适配器（通过继承）

// 目标接口
interface USB {
    void connect();
}

// 被适配的类
class TypeC {
    public void typeCConnect() {
        System.out.println("Type-C connected");
    }
}

// 适配器 (继承方式)
class TypeCToUSBAdapter extends TypeC implements USB {
    @Override
    public void connect() {
        typeCConnect(); // 调用父类方法
    }
}

2. 对象适配器（通过组合）

// 适配器 (组合方式)
class TypeCToUSBAdapter implements USB {
    private TypeC typeC;
    
    public TypeCToUSBAdapter(TypeC typeC) {
        this.typeC = typeC;
    }
    
    @Override
    public void connect() {
        typeC.typeCConnect(); // 调用被适配对象方法
    }
}

客户端使用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 类适配器使用
        USB adapter1 = new TypeCToUSBAdapter();
        adapter1.connect();
        
        // 对象适配器使用
        TypeC typeC = new TypeC();
        USB adapter2 = new TypeCToUSBAdapter(typeC);
        adapter2.connect();
    }
}

适用场景

1. 需要使用现有类但其接口不符合需求
2. 需要创建可复用的类（与未知接口协作）
3. 需要统一多个不同接口的类
4. 系统扩展时需兼容旧接口

✅ 优点

1. 接口兼容：解决不兼容接口问题
2. 复用性：重用现有类无需修改源码
3. 解耦：客户端与具体实现解耦
4. 开闭原则：可引入新适配器而不修改客户端

⚠️ 缺点

• 过度使用会导致系统结构复杂化
• 部分语言不支持多重继承（限制类适配器）
• 可能引入额外性能开销

实际应用案例

1. Java I/O：InputStreamReader(适配InputStream到Reader)
2. 集合框架：Arrays.asList()适配数组到List
3. GUI开发：不同操作系统组件的适配
4. 日志框架：SLF4J 适配不同日志实现
5. 电源适配器：220V ➡️ 110V 电压转换

模式对比

模式	目的	关键区别
适配器模式	接口转换	解决已有接口不兼容问题
装饰器模式	增强功能	保持接口不变添加功能
外观模式	简化复杂系统接口	定义新接口整合子系统

黄金法则：适配器模式关注接口转换，装饰器模式关注功能增强，外观模式关注接口简化。

代码示例（现实场景）

// 欧洲标准插座
interface EuropeanSocket {
    void plugInEurope();
}

// 中国标准插座（被适配类）
class ChineseSocket {
    public void plugInChina() {
        System.out.println("中国标准三脚插头已连接");
    }
}

// 适配器（旅游转换插头）
class SocketAdapter implements EuropeanSocket {
    private ChineseSocket chineseSocket;
    
    public SocketAdapter(ChineseSocket socket) {
        this.chineseSocket = socket;
    }
    
    @Override
    public void plugInEurope() {
        System.out.println("使用转换器...");
        chineseSocket.plugInChina();
    }
}

// 欧洲电器（客户端）
class EuropeanDevice {
    public void useDevice(EuropeanSocket socket) {
        socket.plugInEurope();
    }
}

// 使用示例
public class TravelDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ChineseSocket wallSocket = new ChineseSocket();
        SocketAdapter adapter = new SocketAdapter(wallSocket);
        
        EuropeanDevice laptop = new EuropeanDevice();
        laptop.useDevice(adapter); // 成功使用中国插座
    }
}

输出结果：

使用转换器...
中国标准三脚插头已连接

适配器模式是系统集成和代码复用中的重要工具，特别在需要兼容旧系统或整合第三方库时，能有效降低系统耦合度。