Java 設計模式：適配器模式詳解

適配器模式（Adapter Pattern）是一種結構型設計模式，它通過將一個類的接口轉換為客戶端期望的另一個接口，使原本不兼容的類能夠協同工作。適配器模式就像現實生活中的電源適配器，解決接口不匹配的問題。本文將介紹適配器模式的定義、實現方式及其在 Java 中的應用。

1. 什么是適配器模式？

適配器模式的核心思想是：通過引入一個適配器類，將現有系統的接口（被適配者）轉換為目標接口，使客戶端可以無縫使用不兼容的類。它常用于系統集成或接口轉換場景。

模式結構

• 目標接口（Target）：客戶端期望使用的接口。
• 被適配者（Adaptee）：需要適配的現有類，擁有不兼容的接口。
• 適配器（Adapter）：實現目標接口，內部調用被適配者的方法。
• 客戶端（Client）：使用目標接口調用適配器。

適配器類型

1. 類適配器：通過繼承實現（Java 中少用，因單繼承限制）。
2. 對象適配器：通過組合實現（更靈活，推薦使用）。

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2. 適配器模式的實現方式

以下是一個示例：將一個舊的日志記錄系統（基于文件）適配到新系統（基于數據庫）要求的接口。

2.1 定義目標接口

public interface Logger {void log(String message); // 新系統的日志接口
}

2.2 定義被適配者

public class FileLogger {public void writeToFile(String message) {System.out.println("寫入文件日志: " + message);}
}

2.3 實現對象適配器

public class FileLoggerAdapter implements Logger {private FileLogger fileLogger;public FileLoggerAdapter(FileLogger fileLogger) {this.fileLogger = fileLogger;}@Overridepublic void log(String message) {fileLogger.writeToFile(message); // 適配舊接口}
}

2.4 實現類適配器（可選）

public class FileLoggerClassAdapter extends FileLogger implements Logger {@Overridepublic void log(String message) {writeToFile(message); // 直接調用父類方法}
}

注意：類適配器需要繼承 FileLogger，在 Java 中由于單繼承限制，對象適配器更常用。

2.5 客戶端使用

public class Client {public static void main(String[] args) {// 使用對象適配器FileLogger fileLogger = new FileLogger();Logger logger = new FileLoggerAdapter(fileLogger);logger.log("這是一條測試日志");// 使用類適配器（可選）Logger classLogger = new FileLoggerClassAdapter();classLogger.log("這是一條類適配器日志");}
}

輸出結果

寫入文件日志: 這是一條測試日志
寫入文件日志: 這是一條類適配器日志

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3. 使用默認適配器模式（擴展）

默認適配器模式是一種變體，適用于接口方法較多但客戶端只需實現部分方法的場景。通過提供一個抽象類實現接口的默認行為，簡化子類的工作。

示例：默認適配器

public interface AdvancedLogger {void logInfo(String message);void logError(String message);void logDebug(String message);
}public abstract class DefaultLoggerAdapter implements AdvancedLogger {@Overridepublic void logInfo(String message) {// 默認空實現}@Overridepublic void logError(String message) {// 默認空實現}@Overridepublic void logDebug(String message) {// 默認空實現}
}public class SimpleLogger extends DefaultLoggerAdapter {@Overridepublic void logInfo(String message) {System.out.println("INFO: " + message);}
}

使用：

SimpleLogger logger = new SimpleLogger();
logger.logInfo("僅記錄信息日志");

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4. 適配器模式的優缺點

優點

1. 接口轉換：使不兼容的接口能夠協同工作。
2. 復用現有類：無需修改原有代碼即可集成舊系統。
3. 靈活性高：對象適配器通過組合支持動態替換被適配者。

缺點

1. 復雜性增加：引入適配器類可能使系統結構更復雜。
2. 適配成本：大量接口轉換可能導致維護困難。

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5. 實際應用場景

• 第三方庫集成：適配第三方庫的接口以符合系統要求。
• 遺留系統遷移：將舊系統功能適配到新框架。
• 事件監聽器：Java AWT/Swing 中的 Adapter 類（如 MouseAdapter）。

示例：Java 中的 MouseAdapter

frame.addMouseListener(new MouseAdapter() {@Overridepublic void mouseClicked(MouseEvent e) {System.out.println("鼠標點擊");}
});

MouseAdapter 是一個默認適配器，提供了 MouseListener 接口的空實現，客戶端只需覆蓋所需方法。

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6. 與其他模式的區別

• 裝飾者模式：增強對象功能，保持接口一致；適配器模式轉換接口。
• 橋接模式：分離抽象和實現，強調長期擴展；適配器模式關注接口兼容。

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7. 總結

適配器模式是一種解決接口不兼容問題的優雅方案，通過對象適配器或類適配器，將現有功能無縫接入新系統。在 Java 中，對象適配器因其靈活性更為常見，而默認適配器則簡化了復雜接口的實現。掌握適配器模式，能有效提升系統集成能力和代碼復用性。

希望這篇博文能幫助你理解適配器模式的精髓！如果有其他設計模式相關問題，歡迎留言討論。