1. 適配器模式介紹

1.1 適配器模式介紹

適配器模式（adapter pattern）的原始定義是：將一個類的接口轉換為客戶期望的另一個接口，適配器可以讓不兼容的兩個類一起協同工作。

適配器模式的主要作用是把原本不兼容的接口，通過適配修改做到統一，使得用戶方便使用。比如，萬能充電器和多接口數據線都是為了適配各種不同的接口。

為什么要轉換接口？

• 原接口和目標接口都已經存在，不易修改接口代碼。
• 抽象接口希望復用已有組件的邏輯。

1.2 適配器模式結構

適配器模式（Adapter）包含以下主要角色：

• 目標（Target）接口：當前系統業務所期待的接口，它可以是抽象類或接口。
• 適配者（Adaptee）類：被適配的角色，它是被訪問和適配的現存組件庫中的組件接口。
• 適配器（Adapter）類：一個轉換器，通過繼承或引用適配者的對象，把適配者接口轉換成目標接口，讓客戶按目標接口的格式訪問適配者。

適配器模式分為：

• 類適配器

  

• 對象適配器

  

兩者的區別在于：適配器與適配者的關系。類適配器是繼承關系，對象適配器是聚合關系。根據設計原則，聚合優先于繼承，應多選用對象適配器。

1.3 代碼示例

// 目標接口
public interface Target {void request();
}// 適配者類
public class Adaptee {public void specificRequest() {System.out.println("適配者中的業務代碼被調用！");}
}// 類適配器
public class ClassAdapter extends Adaptee implements Target {@Overridepublic void request() {this.specificRequest();}
}// 對象適配器
public class ObjectAdapter implements Target {private Adaptee adaptee;public ObjectAdapter(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void request() {this.adaptee.specificRequest();}
}// 測試代碼
public class Client {public static void main(String[] args) {Target classAdapter = new ClassAdapter();classAdapter.request();Target objectAdapter = new ObjectAdapter(new Adaptee());objectAdapter.request();}
}

2. 適配器模式在實際開發中的應用

2.1 需求描述

為了提升系統的速度，將一些數據以 K-V 形式緩存在內存中，平臺提供 get、put、remove 等 API 以及相關的管理機制。

功能實現的迭代過程，從 HashMap 到 Memcached 再到 Redis，要確保后面再增加新的緩存組件時，能夠實現自由的切換，并且還要符合開閉原則。

設計問題：

1. 如何在符合開閉原則前提下，實現功能的擴展？
2. 兩種客戶端 API 不相同，如何保證自由切換？

使用適配器模式。

2.2 功能實現

使用適配器模式將功能相似的多種第三方組件（實現方案），統一成自己需要的 API，業務代碼只依賴已經統一的 API，而不依賴第三方 API。

(1) 定義一個緩存接口，包含 get、put、remove 等操作方法。例如：

public interface Cache {void put(String key, Object value);Object get(String key);void remove(String key);
}

(2) 實現該接口的三個適配器，分別對應 HashMap、Memcached、Redis 三種緩存方案。例如：

// HashMap 適配器
public class HashMapCacheAdapter implements Cache {private Map<String, Object> cache = new HashMap<>();@Overridepublic void put(String key, Object value) {cache.put(key, value);}@Overridepublic Object get(String key) {return cache.get(key);}@Overridepublic void remove(String key) {cache.remove(key);}
}// Memcached 適配器
public class MemcachedCacheAdapter implements Cache {private MemcachedClient memcachedClient;public MemcachedCacheAdapter(MemcachedClient memcachedClient) {this.memcachedClient = memcachedClient;}@Overridepublic void put(String key, Object value) {memcachedClient.set(key, 0, value);}@Overridepublic Object get(String key) {return memcachedClient.get(key);}@Overridepublic void remove(String key) {memcachedClient.delete(key);}
}// Redis 適配器
public class RedisCacheAdapter implements Cache {private Jedis jedis;public RedisCacheAdapter(Jedis jedis) {this.jedis = jedis;}@Overridepublic void put(String key, Object value) {jedis.set(key, value.toString());}@Overridepublic Object get(String key) {return jedis.get(key);}@Overridepublic void remove(String key) {jedis.del(key);}
}

(3) 創建工廠類，根據配置文件中的配置來創建相應的緩存適配器。例如：

public class CacheAdapterFactory {public static Cache createCacheAdapter(String type) {if ("HashMap".equals(type)) {return new HashMapCacheAdapter();} else if ("Memcached".equals(type)) {MemCachedClient memCachedClient = new MemCachedClient();return new MemcachedCacheAdapter(memCachedClient);} else if ("Redis".equals(type)) {Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);return new RedisCacheAdapter(jedis);} else {throw new IllegalArgumentException("Invalid cache type: " + type);}}
}

使用時，只需要調用工廠類的 createCacheAdapter 方法，傳入緩存類型即可獲取相應的緩存適配器。例如：

public class Client {public static void main(String[] args) {Cache cache = CacheAdapterFactory.createCacheAdapter("Redis");cache.put("key", "value");Object result = cache.get("key");cache.remove("key");}
}

3. 適配器模式總結

優點：

1. 解耦合: 適配器模式允許兩個沒有直接關聯的類協同工作，降低了它們之間的耦合度。
2. 提高復用性: 通過適配器，可以重用現有的類，而不需要修改它們的代碼。
3. 統一接口: 適配器模式提供了一種方法來統一多個不同的接口，使得它們可以被統一對待。
4. 隱藏實現: 適配器模式隱藏了現有類的實現細節，只暴露出需要的接口。
5. 靈活性: 可以根據需要自由地適配不同的類，提供了高度的靈活性。

缺點：

1. 單一適配限制: 使用類適配器時，一次最多只能適配一個適配者類，這可能限制了其應用范圍。
2. 系統復雜度: 如果過度使用適配器，可能會導致系統結構變得復雜，難以理解和維護。

適用場景：

1. 接口統一: 當需要統一多個類的接口時，適配器模式可以有效地將它們適配到一個統一的接口。
2. 兼容性需求: 當現有的接口無法修改，但需要與其他系統或模塊兼容時，適配器模式可以提供解決方案。