【设计模式】适配器模式

一、什么是适配器模式

概念：

适配器模式是一种结构型设计模式，它将一个类的接口转换成客户端所期望的另一种接口，使得原本不兼容的类能够一起工作。适配器模式主要包括目标接口、适配器和被适配对象。目标接口定义了客户端所期望的接口，适配器实现目标接口，并持有被适配对象的引用，通过调用被适配对象的方法来完成目标接口的实现。

适配器模式的角色组成：

目标接口（Target Interface）：目标接口是客户端所期望的接口，适配器模式将原始接口转换成目标接口，使得客户端可以通过目标接口来访问被适配对象。
适配器（Adapter）：适配器是适配器模式的核心，它实现目标接口，并持有被适配对象的引用。适配器将客户端的请求转发给被适配对象，完成客户端所期望的功能。
被适配对象（Adaptee）：被适配对象是需要被适配的类或接口，它包含了客户端所需要的功能。

适配器模式可以分为类适配器和对象适配器两种形式，它们在适配器的实现方式上有所不同：

类适配器：类适配器通过多重继承将适配器类（继承目标接口）与被适配类（被继承）连接起来，使得适配器具有被适配对象的功能。
对象适配器：对象适配器通过持有被适配对象的引用，将客户端的请求转发给被适配对象，实现目标接口的功能。

无论是类适配器还是对象适配器，它们的目的都是将被适配对象的接口转换成客户端所期望的接口，实现接口的兼容性。

二、适配器模式的Java实现示例

类适配器实现（继承能力）：

// 目标接口
public interface Target {void request();
}// 被适配对象
public class Adaptee {public void specificRequest() {System.out.println("Adaptee's specific request");}
}// 适配器类（继承目标接口，同时持有被适配对象的引用）
public class Adapter extends Adaptee implements Target {@Overridepublic void request() {specificRequest();}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Target target = new Adapter();target.request();}
}

对象适配器实现（引用能力）：

// 目标接口
public interface Target {void request();
}// 被适配对象
public class Adaptee {public void specificRequest() {System.out.println("Adaptee's specific request");}
}// 适配器类（实现目标接口，持有被适配对象的引用）
public class Adapter implements Target {private Adaptee adaptee;public Adapter(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void request() {adaptee.specificRequest();}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Adaptee adaptee = new Adaptee();Target target = new Adapter(adaptee);target.request();}
}

以上是适配器模式的两种常见实现方式，它们分别使用了类继承和对象组合来实现适配器功能。根据具体的场景和需求选择适合的实现方式即可。

二、适配器模式的优点

代码复用性：适配器模式可以重复使用现有的类，通过适配器将其转换为目标接口，使得这些类可以在新的环境中复用。
系统可扩展性：适配器模式允许系统在不修改已有代码的情况下扩展功能，只需要新增适配器类即可。
统一接口：适配器模式可以将不同接口的类转换为统一的目标接口，从而统一了接口的使用方法，使得系统更加统一和一致。
解耦合性：适配器模式可以解耦已有类和目标接口之间的依赖关系，使得它们可以独立地进行演化和升级。

三、适配器模式的应用场景及示例

外部接口的适配： 当系统需要与外部的接口进行交互时，但外部接口的方法和系统内部定义的方法不一致，可以使用适配器模式将外部接口适配成系统需要的接口。
例如，系统需要调用支付宝支付接口，但系统内部定义的支付接口和支付宝的接口不一致，可以通过编写一个支付宝支付适配器来适配两者之间的差异。
数据库适配： 当系统需要切换数据库或使用不同的数据库连接方式时，可以使用适配器模式进行数据库适配。
例如，系统原来使用MySQL数据库，但需要切换到Oracle数据库，可以通过编写一个Oracle数据库适配器来适配两种不同的数据库。
GUI界面适配： 当系统需要在不同的操作系统上运行，且每个操作系统的GUI界面不同，可以使用适配器模式进行GUI界面适配。
例如，系统在Windows操作系统上运行时，需要使用Windows的GUI界面组件，而在Mac操作系统上运行时，需要使用Mac的GUI界面组件，可以通过编写不同操作系统的GUI适配器来适配不同的GUI界面。
日志适配： 当系统需要将日志输出到不同的日志系统，例如将日志同时输出到控制台和文件中，可以使用适配器模式进行日志适配。
例如，系统原来使用log4j作为日志输出组件，但需要切换到logback作为日志输出组件，可以通过编写一个logback的适配器来适配两种不同的日志输出组件。

五、SpringBoot中适配器模式的实现

适配器模式在Spring Boot中的使用示例：第三方支付服务

// 目标接口，定义了在业务中需要使用的方法
public interface PaymentService {void pay(String paymentType, double amount);
}// 第三方支付服务类，提供了第三方支付功能
@Component
public class ThirdPartyPaymentService {public void makePayment(String type, double amount) {// 调用第三方支付服务的接口进行支付System.out.println("Making payment via " + type + ": $" + amount);}
}// 适配器类，将第三方支付服务类适配为目标接口
@Component
public class PaymentServiceAdapter implements PaymentService {@Autowiredprivate ThirdPartyPaymentService thirdPartyPaymentService;@Overridepublic void pay(String paymentType, double amount) {// 调用第三方支付服务类的方法来完成支付thirdPartyPaymentService.makePayment(paymentType, amount);}
}// 使用适配器模式进行支付
@SpringBootApplication
public class Main {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = SpringApplication.run(Main.class, args);PaymentService paymentService = context.getBean(PaymentService.class);// 使用适配器进行支付paymentService.pay("Alipay", 100.0);paymentService.pay("WeChat Pay", 200.0);}
}

在这个示例中，我们使用Spring Boot来实现适配器模式。首先定义了目标接口PaymentService，其中定义了支付的方法。然后有一个第三方支付服务类ThirdPartyPaymentService，提供了第三方支付的功能，并且使用@Component注解将其声明为Spring Bean。

适配器类PaymentServiceAdapter同样使用@Component注解将其声明为Spring Bean，并使用@Autowired注解将ThirdPartyPaymentService注入其中。适配器类实现了目标接口，并将第三方支付服务类进行适配。

在Main类中，我们使用@SpringBootApplication注解启动Spring Boot应用。通过ApplicationContext从Spring容器中获取PaymentService实例，然后使用适配器进行支付。

这个示例中的适配器模式应用于一个实际的业务场景，将第三方支付服务类适配为我们业务中需要的支付服务。同时，利用Spring Boot来管理和注入依赖，使得适配器模式的实现更加简洁和灵活。