c#设计模式 适配器模式详细介绍

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：

// 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：

// 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。

// 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。