C++设计模式-适配器模式 原创 设计模式 2021年10月19日 12:57 夏至未至 1160 当前内容 7358 字，在路上，马上到，马上到 ### 目录 [TOC] ### 适配器模式介绍 #### 什么是适配器模式 适配器模式(Adapter Pattern)：将一个接口转换成客户希望的另一个接口，使接口不兼容的那些类可以一起工作。适配器模式既可以作为类结构型模式，也可以作为对象结构型模式。 #### 为何使用适配器模式 主要解决在软件系统中，常常要将一些"现存的对象"放到新的环境中，而新环境要求的接口是现对象不能满足的。 #### 如何实现适配器模式 ##### 实现方式 适配器模式有两种实现方式：`类适配器`和`对象适配器`。其中，`类适配器使用继承关系来实现`，`对象适配器使用组合关系来实现`。 ##### 方式选择 两种实现如何选择。以下可做参考： 判断的标准主要有两个，一个是 Adaptee 接口的个数，另一个是 Adaptee 和 ITarget 的契合程度。 1. 如果 Adaptee 接口并不多，那两种实现方式都可以。 2. 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。 3. 如果 Adaptee 接口很多，而且 Adaptee 和 ITarget 接口定义大部分都不相同，那推荐使用对象适配器，因为组合结构相对于继承更加灵活。 ### 模式注意点 适配器继承或依赖已有的对象，实现想要的目标接口。 ### 应用场景 #### 生活中场景 读卡器、电源适配器等各种转接头 #### 软件中场景 JAVA 中的 jdbc ### 如何使用适配器模式 #### 封装有缺陷的接口设计 外部系统在接口设计方面有缺陷，引入之后会影响到自身代码，为了隔离设计上的缺陷可以使用适配器模式抽象出更好的接口设计 #### 统一多个类的接口设计 某个功能的实现依赖多个外部系统（或者说类）。通过适配器模式，将它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。比如统一多款第三方敏感词过滤系统的接口。 #### 替换依赖的外部系统 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。 #### 兼容老版本接口 在做版本升级的时候，对于一些要废弃的接口，不直接将其删除，而是暂时保留，并且标注为 deprecated，并在内部委托为新的接口实现。 #### 适配不同格式的数据 还可以用在不同格式的数据之间的适配。比如，把收集的不同存储格式的数据，统一为相同的格式，以方便存储和使用。 ### 模式特点 #### 优点 1. 将目标类和适配者类解耦，通过引入一个适配器类来重用现有的适配者类，无须修改原有结构。 2. 增加了类的透明性和复用性，对于客户端类而言是透明的，同一个适配者类可以在多个不同的系统中复用。 3. 灵活性和扩展性都非常好，通过使用配置文件，可以很方便地更换适配器，也可以在不修改原有代码的基础上增加新的适配器类，完全符合“开闭原则”。 #### 缺点 1. 对编程语言的限制，由于某些语言不支持多继承，一次最多只能适配一个适配者类，比如Java不支持多重继承，不能同时适配多个适配者类； 2. 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，可读性变差不易整体进行把握，比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现 ### 模式角色类 - Target（目标抽象类）：目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。 - Adapter（适配器类）： 适配器类是适配器模式的核心，可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adaptee和Target进行适配。 - Adaptee（适配者类）： 适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者类的源代码只有接口。 ### 示例代码 - 类适配器:FilterAdapter_A，FilterAdapter_B - 对象适配器:ObjectAdapter_A，ObjectAdapter_B #### 上机代码 #include<iostream> //- Target（目标抽象类）：目标抽象类定义客户所需接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。 //- Adapter（适配器类）： 适配器类是适配器模式的核心，可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adaptee和Target进行适配。 //- Adaptee（适配者类）： 适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类一般是一个具体类，包含了客户希望使用的业务方法，在某些情况下可能没有适配者类的源代码只有接口。 // 目标抽象类 class FilterTarget { public: virtual ~FilterTarget() = default; // 最终适配成的统一目标接口 virtual void filter(std::string text) = 0; protected: FilterTarget() = default; }; // 适配者类(是现实已经存在的接口，包含了客户希望使用的业务方法) // 被适配的对象 class FilterAdaptee_A { public: FilterAdaptee_A() { std::cout << "需要被适配的类A产生" << std::endl; type = "FilterAdaptee_A"; } ~FilterAdaptee_A() { std::cout << "需要被适配的类A销毁" << std::endl; } void adapteeFilter(const char* text) { std::cout << "过滤器为：" << type << std::endl; std::cout << "过滤内容为：" << text << std::endl; } private: std::string type; }; class FilterAdaptee_B { public: FilterAdaptee_B() { std::cout << "需要被适配的类B产生" << std::endl; type = "FilterAdaptee_B"; } ~FilterAdaptee_B() { std::cout << "需要被适配的类B销毁" << std::endl; } void adapteeFilter(const std::string& text, const std::string& mask) { std::cout << "过滤器为：" << type << std::endl; std::cout << "过滤内容为：" << text << std::endl; std::cout << "过滤mask为：" << mask << std::endl; } private: std::string type; }; // 类适配器(中间人，用于适配待适配对象) // 适配 FilterAdaptee_A class FilterAdapter_A : public FilterTarget, private FilterAdaptee_A { public: FilterAdapter_A() { std::cout << "类适配器A产生" << std::endl; } ~FilterAdapter_A() override { std::cout << "类适配器A销毁" << std::endl; } // 适配成统一接口 void filter(const std::string text) override { const char* temp = text.c_str(); adapteeFilter(temp); } }; // 适配 FilterAdaptee_B class FilterAdapter_B : public FilterTarget, private FilterAdaptee_B { public: FilterAdapter_B() { std::cout << "类适配器B产生" << std::endl; mask = "MASK_CLASS"; } ~FilterAdapter_B() override { std::cout << "类适配器B销毁" << std::endl; } // 适配成统一接口 void filter(const std::string text) override { adapteeFilter(text, mask); } private: std::string mask; }; // 对象适配器 class ObjectAdapter_A : public FilterTarget { public: ObjectAdapter_A() { std::cout << "对象适配器A产生" << std::endl; } ~ObjectAdapter_A() override { std::cout << "对象适配器A销毁" << std::endl; } void filter(const std::string text) override { const char* temp = text.c_str(); filterAdapteeA.adapteeFilter(temp); } private: FilterAdaptee_A filterAdapteeA; }; class ObjectAdapter_B : public FilterTarget { public: ObjectAdapter_B() { std::cout << "对象适配器B产生" << std::endl; mask = "MASK_OBJECT"; } ~ObjectAdapter_B() override { std::cout << "对象适配器B销毁" << std::endl; } void filter(const std::string text) override { filterAdapteeB.adapteeFilter(text, mask); } private: FilterAdaptee_B filterAdapteeB; std::string mask; }; // 测试 int main() { std::cout << "网站:https://www.codecomeon.com/" << std::endl; std::cout << std::endl; // 类适配器演示 std::cout << "========类适配器演示========" << std::endl; FilterTarget* filterA = new FilterAdapter_A(); FilterTarget* filterB = new FilterAdapter_B(); // 以上AB两个类中不同接口，经过适配后，成为统一接口 filter filterA->filter("我是 FilterAdaptee_A 中方法"); filterB->filter("我是 FilterAdaptee_B 中方法"); std::cout << std::endl; // 对象适配器演示 std::cout << "========对象适配器演示========" << std::endl; FilterTarget* filterAA = new ObjectAdapter_A(); FilterTarget* filterBB = new ObjectAdapter_B(); // 以上AB两个类中不同接口，经过适配后，成为统一接口 filter filterAA->filter("我是 FilterAdaptee_A 中方法"); filterBB->filter("我是 FilterAdaptee_B 中方法"); std::cout << std::endl; delete filterAA; delete filterBB; return 0; } #### 执行输出 网站:https://www.codecomeon.com/ ========类适配器演示======== 需要被适配的类A产生 类适配器A产生 需要被适配的类B产生 类适配器B产生 过滤器为：FilterAdaptee_A 过滤内容为：我是 FilterAdaptee_A 中方法 过滤器为：FilterAdaptee_B 过滤内容为：我是 FilterAdaptee_B 中方法 过滤mask为：MASK_CLASS ========对象适配器演示======== 需要被适配的类A产生 对象适配器A产生 需要被适配的类B产生 对象适配器B产生 过滤器为：FilterAdaptee_A 过滤内容为：我是 FilterAdaptee_A 中方法 过滤器为：FilterAdaptee_B 过滤内容为：我是 FilterAdaptee_B 中方法 过滤mask为：MASK_OBJECT 对象适配器A销毁 需要被适配的类A销毁 对象适配器B销毁 需要被适配的类B销毁 E:\DesignPatterns\DesignPatterns\Debug\DesignPatterns.exe (进程 85528)已退出，代码为 0。 按任意键关闭此窗口. . . 本文标题： C++设计模式-适配器模式 本文作者： 夏至未至 发布时间： 2021年10月19日 12:57 最近更新： 2022年2月9日 14:44 原文链接： 许可协议： 署名-非商业性-禁止演绎 4.0 国际(CC BY-NC-ND 4.0) 请按协议转载并保留原文链接及作者 设计模式(25) 上一个 C++设计模式-桥接模式 下一个 C++设计模式-建造者模式 当前文章评论暂未开放,请移步至留言处留言。
