Adapter Pattern

update Oct 20, 2019

在开发过程中经常会遇到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“现有程序” 和 “所需程序” 之间差异的设计模式就是 Adapter Pattern.Adapter pattern 也被称为 Wrapper pattern。

Adapter Pattern 有两种：

1. 类适配器 Class Adapter 模式（使用继承）
2. 对象适配器 Object Adapter 模式 （使用委托delegation，composite）

1. Class Adapter Pattern

举例，Banner class

现有类：Banner，它有两个方法，分别是 showWithParen 和 showWithAster，分别可以将字符串用 () 和 ** 括起来输出。

需求：Interface Print，有两个方法，分别是 printWeak 和 printStrong，对应之前两种输出字符串的格式。

于是我们要做的就是使用 Banner 写一个实现了 Print 接口的类：PrintBanner，使用 showWithParen 实现了 printWeak, 使用 Banner 的 showWithAster 实现了 printStrong。 这样 PrintBanner 就拥有了适配器功能。

UML

  __________
 |   Main   |
 |__________|
      |
      | uses
      |
 _____V_______           ______________         _______________
| Interface   |  impl   |   class      | ext   |   class       |
|   Print     |◁--------| PrintBanner  |------▷|   Banner      |
|-------------|         |--------------|       |---------------|
| printWeak   |         | printWeak    |       | showWithParen |
| printStrong |         | printStrong  |       | showWithAster |
|_____________|         |______________|       |_______________|

这里用一个class PrintBanner 继承 Banner，同时实现接口 Print，这样它就可以调用 Banner 类的方法来实现Print的方法，这就是通过“继承”实现了适配。

2. Object Adapter Pattern

这里要使用 "委托(delegation)" 来实现adapter。在Java中，"委托"是指将某个方法中的实际处理交给其他instance.

举例，同上，但Print是class

在这个情境下，由于Java无法多继承，我们无法继承 Print 的同时继承 Banner，于是我们就需要使用委托模式。我们实现一个类 PrintBanner, 它在 banner 字段中保存了一个 Banner 的 instance，这样 PrintBanner 类继承 Print，然后用其中的 Banner instance 来实现 printWeak 和 printStrong 方法。

UML

  __________
 |   Main   |
 |__________|
      |
      | uses
      |
 _____V_______           ______________         _______________
|   Class     |  ext    |   class      |  has  |   class       |
|   Print     |◁--------| PrintBanner  |<>---->|   Banner      |
|-------------|         |--------------|       |---------------|
| +printWeak  |         | - banner     |       | +showWithParen|
| +printStrong|         |--------------|       | +showWithAster|
|_____________|         | + printWeak  |       |_______________|
                        | + printStrong|
                        |______________|

3. Adapter 模式中登场的角色总结

i. Target

负责定义所需方法，在这里的例子中，就是Print。

ii. Client

负责使用Target所定义的方法进行具体操作，在这里的例子中，就是Main。

iii. Adaptee

被适配的角色，持有特定方法，但是和需求的方法不同。在这里的例子中，就是 Banner。

iv. Adapter

这个就是 adapter 本身，在这里的例子中，就是 PrintBanner。在 Class Adapter pattern 中，Adapter 通过继承来使用 Adaptee，而在 Object Adapter pattern 中，通过委托来使用 Adaptee。

4. 何时使用

i. 限制排错范围

当在开发过程中要用到现有的类，而现有当类已经well tested，此时可以用 Adapter Pattern 对现有类进行适配，生成新的类，如果有Bug，我们就可以明确知道Bug不再 Adaptee 中，进而可以排查 Adapter 的bug即可。

ii. 修改现有类以适配新接口

另外，有时候我们需要稍微修改现有的类（Adaptee）来适应新的接口，但是修改现有的类就需要重新测试，于是此时可以选择在 Adapter 中进行适配修改。

iii. 版本兼容

可以使用 Adapter 模式来对旧版本进行兼容，旧版本扮演 Target 角色，新版本扮演 Adaptee 角色，然后用 Adapter 来使用新版本的类来实现旧版本的接口。

5. 相关设计模式

1. Bridge 模式

   Adapter 模式用于连接 API 不同的类，而 Bridge 模式则是用来连接类的功能层次结构与实现层次结构。

2. Decorator 模式

   Adapter 模式用于填补不同API之间的间隙，而 Decorator 模式则可以在不改变API的前提下增加功能。