解析C#设计模式编程中适配器模式的实现
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。
1、适配器模式简介
1.1、定义
适配器模式是通过一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
适配器从结构上可以分为类适配器和对象适配器。其中类适配器使用继承关系来对类进行适配,而对象适配器是使用对象引用的方法来进行适配的。
c#实现类适配器时,target只能是接口。实现对象适配器时,target可以是抽象类也可以是接口。
1.2、使用频率
2、适配器模式结构
2.1、结构图
2.2、参与者
适配器模式参与者:
- target:client所使用的与特定领域相关的接口。
- client:与符合target接口的对象协调的类。
- adaptee:需要适配的类接口。
- adapter:适配器,负责adaptee的接口与target接口进行适配。
在适配器模式中,类adapter实现适配器的功能,它在client于adaptee之间加入adapter,这样client把请求发给接口为target的类adapter,再由adapter调用adaptee,从而实现client调用adaptee。
3、类的适配器模式实现
在这里以生活中的一个例子来进行演示适配器模式的实现,具体场景是: 在生活中,我们买的电器插头是2个孔的,但是我们买的插座只有三个孔的,此时我们就希望电器的插头可以转换为三个孔的就好,这样我们就可以直接把它插在插座上,此时三个孔插头就是客户端期待的另一种接口,自然两个孔的插头就是现有的接口,适配器模式就是用来完成这种转换的,具体实现代码如下:
using system; /// 这里以插座和插头的例子来诠释适配器模式 /// 现在我们买的电器插头是2个孔,但是我们买的插座只有3个孔的 /// 这是我们想把电器插在插座上的话就需要一个电适配器 namespace 设计模式之适配器模式 { /// <summary> /// 客户端,客户想要把2个孔的插头 转变成三个孔的插头,这个转变交给适配器就好 /// 既然适配器需要完成这个功能,所以它必须同时具体2个孔插头和三个孔插头的特征 /// </summary> class client { static void main(string[] args) { // 现在客户端可以通过电适配要使用2个孔的插头了 ithreehole threehole = new poweradapter(); threehole.request(); console.readline(); } } /// <summary> /// 三个孔的插头,也就是适配器模式中的目标角色 /// </summary> public interface ithreehole { void request(); } /// <summary> /// 两个孔的插头,源角色——需要适配的类 /// </summary> public abstract class twohole { public void specificrequest() { console.writeline("我是两个孔的插头"); } } /// <summary> /// 适配器类,接口要放在类的后面 /// 适配器类提供了三个孔插头的行为,但其本质是调用两个孔插头的方法 /// </summary> public class poweradapter:twohole,ithreehole { /// <summary> /// 实现三个孔插头接口方法 /// </summary> public void request() { // 调用两个孔插头方法 this.specificrequest(); } } }
从上面代码中可以看出,客户端希望调用request方法(即三个孔插头),但是我们现有的类(即2个孔的插头)并没有request方法,它只有specificrequest方法(即两个孔插头本身的方法),然而适配器类(适配器必须实现三个孔插头接口和继承两个孔插头类)可以提供这种转换,它提供了request方法的实现(其内部调用的是两个孔插头,因为适配器只是一个外壳罢了,包装着两个孔插头(因为只有这样,电器才能使用),并向外界提供三个孔插头的外观,)以供客户端使用。
4、对象的适配器模式
上面都是类的适配器模式的介绍,然而适配器模式还有另外一种形式——对象的适配器模式,这里就具体讲解下它的实现,实现的分析思路:既然现在适配器类不能继承twohole抽象类了(因为用继承就属于类的适配器了),但是适配器类无论如何都要实现客户端期待的方法的,即request方法,所以一定是要继承threehole抽象类或ithreehole接口的,然而适配器类的request方法又必须调用twohole的specificrequest方法,又不能用继承,这时候就想,不能继承,但是我们可以在适配器类中创建twohole对象,然后在requst中使用twohole的方法了。正如我们分析的那样,对象的适配器模式的实现正式如此。下面就让我看看具体实现代码:
namespace 对象的适配器模式
{ class client { static void main(string[] args) { // 现在客户端可以通过电适配要使用2个孔的插头了 threehole threehole = new poweradapter(); threehole.request(); console.readline(); } } /// <summary> /// 三个孔的插头,也就是适配器模式中的目标(target)角色 /// </summary> public class threehole { // 客户端需要的方法 public virtual void request() { // 可以把一般实现放在这里 } } /// <summary> /// 两个孔的插头,源角色——需要适配的类 /// </summary> public class twohole { public void specificrequest() { console.writeline("我是两个孔的插头"); } } /// <summary> /// 适配器类,这里适配器类没有twohole类, /// 而是引用了twohole对象,所以是对象的适配器模式的实现 /// </summary> public class poweradapter : threehole { // 引用两个孔插头的实例,从而将客户端与twohole联系起来 public twohole twoholeadaptee = new twohole(); /// <summary> /// 实现三个孔插头接口方法 /// </summary> public override void request() { twoholeadaptee.specificrequest(); } } }