设计模式之美(8)-结构型-适配器模式

适配器模式（Adapter Design Pattern）。该模式用于适应。它将不兼容的接口转换为兼容的接口，使不能一起工作的类别可以一起工作，因为接口不兼容。
实现适配器模式有两种方式：类适配器和对象适配器。
类适配器采用继承关系，对象适配器采用组合关系。

 // 类适配器: 基于继承 public interface ITarget { 
           void f1();   void f2();   void fc(); }  public class Adaptee { 
           public void fa() { 
         //... }   public void fb() { 
         //... }   public void fc() { 
         //... } }  public class Adaptor extends Adaptee implements ITarget { 
           public void f1() { 
             super.fa();   }      public void f2() { 
             //...重新实现f2()...   }      // 这里fc()不需要实现直接继承Adaptee，这是与对象适配器最大的区别 }  // 对象适配器：基于组合 public interface ITarget { 
           void f1();   void f2();   void fc(); }  public class Adaptee { 
           public void fa() { 
           //... } public void fb() { 
           //... } public void fc() { 
           //... } } public class Adaptor implements ITarget { 
           private Adaptee adaptee; public Adaptor(Adaptee adaptee) { 
           this.adaptee = adaptee; } public void f1() { 
           adaptee.fa(); //委托给Adaptee } public void f2() { 
           //...重新实现f2()... } public void fc() { 
           adaptee.fc(); } } 

针对这两种实现方式，在实际开发中，到底该如何选择使用哪一种，判定标准主要有两个，一个是Adaptee接口的格式，另一个是Adaptee和ITarget的契合程度。

如果 Adaptee接口并不多，那两种实现方式都可以。

如果 Adaptee接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都相同，那推荐使用类适配器，因为Adaptor复用父类Adaptee的接口，比起对象适配器的实现方式，Adaptor的代码量要少一些。

如果Adaptee的接口很多，而且Adaptee和ITarget接口定义大部分都不相同，那我们推荐使用对象适配器，因为组合结构相对于继承更加灵活。

适配器模式可以看作一种“补偿模式”，用来补救设计上的缺陷。如果在设计初期，就能协调规避接口不兼容的问题，那这种模式就没有应用的机会了。

1. 封装有缺陷的接口设计
   假设一类的外部系统在接口设计方面有缺陷（比如包含大量静态方法），引入之后会影响到我们自身代码的可测试性。

public class CD { 
         //这个类来自外部sdk，我们无权修改它的代码
  //...
  public static void staticFunction1() { 
         //... }
  
  public void uglyNamingFunction2() { 
         //... }

  public void tooManyParamsFunction3(int paramA, int paramB, ...) { 
         //... }
  
   public void lowPerformanceFunction4() { 
         //... }
}

// 使用适配器模式进行重构
public class ITarget { 
        
  void function1();
  void function2();
  void fucntion3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper);
  void function4();
  //...
}
// 注意：适配器类的命名不一定非得末尾带Adaptor
public class CDAdaptor extends CD implements ITarget { 
        
  //...
  public void function1() { 
        
     super.staticFunction1();
  }
  
  public void function2() { 
        
    super.uglyNamingFucntion2();
  }
  
  public void function3(ParamsWrapperDefinition paramsWrapper) { 
        
     super.tooManyParamsFunction3(paramsWrapper.getParamA(), ...);
  }
  
  public void function4() { 
        
    //...reimplement it...
  }
}

某个功能的实现依赖多个外部系统。通过适配器模式，将他们的接口适配为统一的接口定义，然后我们就可以使用多态的特性来复用代码逻辑。

public class ASensitiveWordsFilter { 
         // A敏感词过滤系统提供的接口
  //text是原始文本，函数输出用***替换敏感词之后的文本
  public String filterSexyWords(String text) { 
        
    // ...
  }
  
  public String filterPoliticalWords(String text) { 
        
    // ...
  } 
}

public class BSensitiveWordsFilter  { 
         // B敏感词过滤系统提供的接口
  public String filter(String text) { 
        
    //...
  }
}

public class CSensitiveWordsFilter { 
         // C敏感词过滤系统提供的接口
  public String filter(String text, String mask) { 
        
    //...
  }
}

// 未使用适配器模式之前的代码：代码的可测试性、扩展性不好
public class RiskManagement { 
        
  private ASensitiveWordsFilter aFilter = new ASensitiveWordsFilter();
  private BSensitiveWordsFilter bFilter = new BSensitiveWordsFilter();
  private CSensitiveWordsFilter cFilter = new CSensitiveWordsFilter();
  
  public String filterSensitiveWords(String text) { 
        
    String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text);
    maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText);
    maskedText = bFilter.filter(maskedText);
    maskedText = cFilter.filter(maskedText, "***");
    return maskedText;
  }
}

// 使用适配器模式进行改造
public interface ISensitiveWordsFilter { 
         // 统一接口定义
  String filter(String text);
}

public class ASensitiveWordsFilterAdaptor implements ISensitiveWordsFilter { 
        
  private ASensitiveWordsFilter aFilter;
  public String filter(String text) { 
        
    String maskedText = aFilter.filterSexyWords(text);
    maskedText = aFilter.filterPoliticalWords(maskedText);
    return maskedText;
  }
}
//...省略BSensitiveWordsFilterAdaptor、CSensitiveWordsFilterAdaptor...

// 扩展性更好，更加符合开闭原则，如果添加一个新的敏感词过滤系统，
// 这个类完全不需要改动；而且基于接口而非实现编程，代码的可测试性更好。
public class RiskManagement { 
         
  private List<ISensitiveWordsFilter> filters = new ArrayList<>();
 
  public void addSensitiveWordsFilter(ISensitiveWordsFilter filter) { 
        
    filters.add(filter);
  }
  
  public String filterSensitiveWords(String text) { 
        
    String maskedText = text;
    for (ISensitiveWordsFilter filter : filters) { 
        
      maskedText = filter.filter(maskedText);
    }
    return maskedText;
  }
}

当我们把项目中依赖的一个外部系统替换为另一个外部系统的时候，利用适配器模式，可以减少对代码的改动。

// 外部系统A
public interface IA { 
        
  //...
  void fa();
}
public class A implements IA { 
        
  //...
  public void fa() { 
         //... }
}
// 在我们的项目中，外部系统A的使用示例
public class Demo { 
        
  private IA a;
  public Demo(IA a) { 
        
    this.a = a;
  }
  //...
}
Demo d = new Demo(new A());

// 将外部系统A替换成外部系统B
public class BAdaptor implemnts IA { 
        
  private B b;
  public BAdaptor(B b) { 
        
    this.b= b;
  }
  public void fa() { 
        
    //...
    b.fb();
  }
}
// 借助BAdaptor，Demo的代码中，调用IA接口的地方都无需改动，
// 只需要将BAdaptor如下注入到Demo即可。
Demo d = new Demo(new BAdaptor(new B()));

代理模式：代理模式在不改变原始类接口的条件下，为原始类定义一个代理类，主要目的是控制访问，而非加强功能，这是它跟装饰器模式最大的不同。

桥接模式：桥接模式的目的是将接口部分和实现部分分离，而让它们可以较为容易、独立地加以改变。

装饰器模式：装饰器模式在不改变原始类接口的情况下，对原始类功能进行增强，并且支持多个装饰器的嵌套使用。

适配器模式：适配器模式是一种时候的补救策略，适配器提供跟原始类不同的接口，而代理模式、装饰器模式提供的都是跟原来类相同的接口。