c#设计模式适配器模式详细介绍

2020-01-24 03:40:20

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供稿：网友

后续内容将包括以下结构模式：

适配器模式（Adapter）：Match interfaces of different classes合成模式（Composite）：A tree structure of simple and composite objects装饰模式（Decorator）：Add responsibilities to objects dynamically代理模式（Proxy）：An object representing another object享元模式（Flyweight）：A fine-grained instance used for efficient sharing门面模式（Facade）：A single class that represents an entire subsystem桥梁模式（Bridge）：Separates an object interface from its implementation

一、适配器（Adapter）模式

适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

名称由来

这很像变压器（Adapter），变压器把一种电压变换成另一种电压。美国的生活用电电压是110V，而中国的电压是220V。如果要在中国使用美国电器，就必须有一个能把220V电压转换成110V电压的变压器。这个变压器就是一个Adapter。

Adapter模式也很像货物的包装过程：被包装的货物的真实样子被包装所掩盖和改变，因此有人把这种模式叫做包装（Wrapper）模式。事实上，大家经常写很多这样的Wrapper类，把已有的一些类包装起来，使之有能满足需要的接口。

适配器模式的两种形式

适配器模式有类的适配器模式和对象的适配器模式两种。我们将分别讨论这两种Adapter模式。

二、类的Adapter模式的结构：

由图中可以看出，Adaptee类没有Request方法，而客户期待这个方法。为了使客户能够使用Adaptee类，提供一个中间环节，即类Adapter类，Adapter类实现了Target接口，并继承自Adaptee，Adapter类的Request方法重新封装了Adaptee的SpecificRequest方法，实现了适配的目的。

因为Adapter与Adaptee是继承的关系，所以这决定了这个适配器模式是类的。

该适配器模式所涉及的角色包括：

目标（Target）角色：这是客户所期待的接口。因为C#不支持多继承，所以Target必须是接口，不可以是类。
源（Adaptee）角色：需要适配的类。
适配器（Adapter）角色：把源接口转换成目标接口。这一角色必须是类。

三、类的Adapter模式示意性实现：

下面的程序给出了一个类的Adapter模式的示意性的实现：

复制代码代码如下:

 
// Class Adapter pattern -- Structural example 
using System; 

// "ITarget" 
interface ITarget 
{ 
// Methods 
void Request(); 
} 

// "Adaptee" 
class Adaptee 
{ 
// Methods 
public void SpecificRequest() 
{ 
Console.WriteLine("Called SpecificRequest()" ); 
} 
} 

// "Adapter" 
class Adapter : Adaptee, ITarget 
{ 
// Implements ITarget interface 
public void Request() 
{ 
// Possibly do some data manipulation 
// and then call SpecificRequest 
this.SpecificRequest(); 
} 
} 

/**//// <summary> 
/// Client test 
/// </summary> 
public class Client 
{ 
public static void Main(string[] args) 
{ 
// Create adapter and place a request 
ITarget t = new Adapter(); 
t.Request(); 
} 
} 

四、对象的Adapter模式的结构：

从图中可以看出：客户端需要调用Request方法，而Adaptee没有该方法，为了使客户端能够使用Adaptee类，需要提供一个包装（Wrapper）类Adapter。这个包装类包装了一个Adaptee的实例，从而将客户端与Adaptee衔接起来。由于Adapter与Adaptee是委派关系，这决定了这个适配器模式是对象的。

该适配器模式所涉及的角色包括：

目标（Target）角色：这是客户所期待的接口。目标可以是具体的或抽象的类，也可以是接口。
源（Adaptee）角色：需要适配的类。
适配器（Adapter）角色：通过在内部包装（Wrap）一个Adaptee对象，把源接口转换成目标接口。

五、对象的Adapter模式示意性实现：

下面的程序给出了一个类的Adapter模式的示意性的实现：

复制代码代码如下:

 
// Adapter pattern -- Structural example 
using System; 

// "Target" 
class Target 
{ 
// Methods 
virtual public void Request() 
{ 
// Normal implementation goes here 
} 
} 

// "Adapter" 
class Adapter : Target 
{ 
// Fields 
private Adaptee adaptee = new Adaptee(); 

// Methods 
override public void Request() 
{ 
// Possibly do some data manipulation 
// and then call SpecificRequest 
adaptee.SpecificRequest(); 
} 
} 

// "Adaptee" 
class Adaptee 
{ 
// Methods 
public void SpecificRequest() 
{ 
Console.WriteLine("Called SpecificRequest()" ); 
} 
} 

/**//// <summary> 
/// Client test 
/// </summary> 
public class Client 
{ 
public static void Main(string[] args) 
{ 
// Create adapter and place a request 
Target t = new Adapter(); 
t.Request(); 
} 
} 

六、在什么情况下使用适配器模式
在以下各种情况下使用适配器模式：

1、系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。
2、想要建立一个可以重复使用的类，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。这些源类不一定有很复杂的接口。
3、（对对象适配器而言）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。

七、一个实际应用Adapter模式的例子
下面的程序演示了Class Adapter与Object Adapter的应用。

复制代码代码如下:

 
// Example of implementing the Adapter pattern 
using System; 

// Target 
public interface ICar 
{ 
void Drive(); 
} 

// Direct use without Adapter 
public class CToyota : ICar 
{ 
public void Drive() 
{ 
Console.WriteLine("Vroom Vroom, we're off in our Toyota"); 
} 
} 

// Adaptee 
public class CCessna 
{ 
public void Fly() 
{ 
Console.WriteLine("Static runup OK, we're off in our C172"); 
} 
} 

// Class Adapter 
public class CDrivableCessna : CCessna, ICar 
{ 
public void Drive() { base.Fly(); } 
} 

// Object Adapter 
public class CDrivableCessna2 : ICar 
{ 
private CCessna m_oContained; 

public CDrivableCessna2() 
{ 
m_oContained = new CCessna(); 
} 

public void Drive() { m_oContained.Fly(); } 
} 

// Client 
public class Client 
{ 
public static void Main(string[] args) 
{ 
ICar oCar = new CToyota(); 

Console.Write("Class Adapter: Driving an Automobile"); 
oCar.Drive(); 
oCar = new CDrivableCessna(); 
Console.Write("Driving a Cessna"); 
oCar.Drive(); 
oCar = new CDrivableCessna2(); 
Console.Write(" Object Adapter: Driving a Cessna"); 
oCar.Drive(); 
} 
} 

八、关于Adapter模式的讨论

Adapter模式在实现时有以下这些值得注意的地方：

1、目标接口可以省略，模式发生退化。但这种做法看似平庸而并不平庸，它可以使Adaptee不必实现不需要的方法（可以参考Default Adapter模式）。其表现形式就是父类实现缺省方法，而子类只需实现自己独特的方法。这有些像模板（Template）模式。
2、适配器类可以是抽象类。
3、带参数的适配器模式。使用这种办法，适配器类可以根据参数返还一个合适的实例给客户端。

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