C#设计模式编程中运用适配器模式结构实战演练

2020-01-24 01:16:17

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供稿：网友

　在实际的软件系统设计和开发中，为了完成某项工作需要购买一个第三方的库来加快开发。这带来一个问题，在应用程序中已经设计好的功能接口，与这个第三方提供的接口不一致。为了使得这些接口不兼容的类可以在一起工作，适配器模式提供了一种接口的适配机制。

　　适配器模式的设计思想在生活中经常会应用到，如我们在给手机充电的时候，不可能直接在220V电源上直接充电，而是用手机充电器转换成手机需要的电压才可以正常充电，否则就不可以完成充电，这个充电器就起到了适配的作用。

适配器模式结构实现

1.类适配器结构实现

2016217155956456.png (367×596)

ITarget.cs：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter{ public interface ITarget {  void Request(); }}　　Adaptee.cs：using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter{ public class Adaptee {  public void SpecificRequest()  {   Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");  } }}　　Adapter.cs：using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter{ public class Adapter : Adaptee, ITarget {  public void Request()  {   this.SpecificRequest();  } }}　　Client.cs：using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter{ public class Client {  static void Main(string[] args)  {   ITarget t = new Adapter();   t.Request();  } }}

运行输出：

Called SpecificRequest()请按任意键继续. . .

2.对象适配器结构实现

　　Client需要调用Request方法，而Adaptee并没有该方法，为了使Client能够使用Adaptee类，需要提供一个类Adapter。这个类包含了一个Adaptee的实例，将Client与Adaptee衔接起来。

ITarget.cs：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter{ public interface ITarget {  void Request(); }}

Target.cs：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter{ public class Target : ITarget {  public virtual void Request()  {   Console.WriteLine("Called Target Request()");  } }}

Adaptee.cs:

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter{ public class Adaptee {  public void SpecificRequest()  {   Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");  } }}

　Adapter.cs:

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter{ public class Adapter : Target {  private Adaptee _adaptee = new Adaptee();  public override void Request()  {   _adaptee.SpecificRequest();  } }}

　Client.cs:

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter{ public class Client {  static void Main(string[] args)  {   ITarget t = new Adapter();   t.Request();  } }}

适配器模式实践应用

以手机充电的电源适配器为例，用适配器模式的解决方案。

2016217160138027.png (367×596)

1.类适配器结构实现
ITarget.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter{ public interface ITarget {  void GetPower(); }}　　Power.csusing System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter{ public class Power {  public void GetPower220V()  {   Console.WriteLine("从电源中得到220V的电压");  } }}　　Adapter.csusing System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter{ public class Adapter : Power, ITarget {  public void GetPower()  {   this.GetPower220V();   Console.WriteLine("得到手机的充电电压！");  } }}　　Client.csusing System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter{ public class Client {  static void Main(string[] args)  {   Console.WriteLine("手机：");   ITarget t = new Adapter();   t.GetPower();  } }}

运行输出：

手机：从电源中得到220V的电压得到手机的充电电压！请按任意键继续. . .

2.对象适配器结构实现
ITarget.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter{ public interface ITarget {  void GetPower(); }}

　Power.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter{ public class Power {  public void GetPower220V()  {   Console.WriteLine("从电源中得到220V的电压");  } }}

　Adapter.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter{ public class Adapter : ITarget {  public Power _power;  public Adapter(Power power)  {   this._power = power;  }  /// <summary>  /// 得到想要的电压  /// </summary>  public void GetPower()  {   _power.GetPower220V();   Console.WriteLine("得到手机的充电电压！");  } }}

　Client.cs

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter{ public class Client {  static void Main(string[] args)  {   Console.WriteLine("手机：");   ITarget t = new Adapter(new Power());   t.GetPower();  } }}

适配器模式的优缺点
在引言部分已经提出,适配器模式用来解决现有对象与客户端期待接口不一致的问题,下面详细总结下适配器两种形式的优缺点。
1.类的适配器模式：
优点：
可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”
可以重新定义Adaptee(被适配的类)的部分行为，因为在类适配器模式中，Adapter是Adaptee的子类
仅仅引入一个对象，并不需要额外的字段来引用Adaptee实例（这个即是优点也是缺点）。
缺点：
用一个具体的Adapter类对Adaptee和Target进行匹配，当如果想要匹配一个类以及所有它的子类时，类的适配器模式就不能胜任了。因为类的适配器模式中没有引入Adaptee的实例，光调用this.SpecificRequest方法并不能去调用它对应子类的SpecificRequest方法。
采用了 “多继承”的实现方式，带来了不良的高耦合。
2.对象的适配器模式
优点：
可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”（这点是两种实现方式都具有的）
采用 “对象组合”的方式，更符合松耦合。
缺点：
使得重定义Adaptee的行为较困难，这就需要生成Adaptee的子类并且使得Adapter引用这个子类而不是引用Adaptee本身。

使用场景
在以下情况下可以考虑使用适配器模式：
系统需要复用现有类，而该类的接口不符合系统的需求
想要建立一个可重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。
对于对象适配器模式，在设计里需要改变多个已有子类的接口，如果使用类的适配器模式，就要针对每一个子类做一个适配器，而这不太实际。

.NET中适配器模式的实现
1．适配器模式在.NET Framework中的一个最大的应用就是COM Interop。COM Interop就好像是COM和.NET之间的一座桥梁（关于COM互操作更多内容可以参考我的互操作系列）。COM组件对象与.NET类对象是完全不同的，但为了使.NET程序像使用.NET对象一样使用COM组件，微软在处理方式上采用了Adapter模式，对COM对象进行包装，这个包装类就是RCW(Runtime Callable Wrapper)。RCW实际上是runtime生成的一个.NET类，它包装了COM组件的方法，并内部实现对COM组件的调用。如下图所示：

2016217160319899.png (784×333)

2．.NET中的另外一个适配器模式的应用就是DataAdapter。ADO.NET为统一的数据访问提供了多个接口和基类，其中最重要的接口之一是IdataAdapter。DataAdpter起到了数据库到DataSet桥接器的作用，使应用程序的数据操作统一到DataSet上，而与具体的数据库类型无关。甚至可以针对特殊的数据源编制自己的DataAdpter，从而使我们的应用程序与这些特殊的数据源相兼容。

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