c#設計模式適配器模式詳細介紹

2020-01-24 03:40:20

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后續內容將包括以下結構模式：

適配器模式（Adapter）：Match interfaces of different classes合成模式（Composite）：A tree structure of simple and composite objects裝飾模式（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門面模式（Facade）：A single class that represents an entire subsystem橋梁模式（Bridge）：Separates an object interface from its implementation

一、適配器（Adapter）模式

適配器模式把一個類的接口變換成客戶端所期待的另一種接口，從而使原本接口不匹配而無法在一起工作的兩個類能夠在一起工作。

名稱由來

這很像變壓器（Adapter），變壓器把一種電壓變換成另一種電壓。美國的生活用電電壓是110V，而中國的電壓是220V。如果要在中國使用美國電器，就必須有一個能把220V電壓轉換成110V電壓的變壓器。這個變壓器就是一個Adapter。

Adapter模式也很像貨物的包裝過程：被包裝的貨物的真實樣子被包裝所掩蓋和改變，因此有人把這種模式叫做包裝（Wrapper）模式。事實上，大家經常寫很多這樣的Wrapper類，把已有的一些類包裝起來，使之有能滿足需要的接口。

適配器模式的兩種形式

適配器模式有類的適配器模式和對象的適配器模式兩種。我們將分別討論這兩種Adapter模式。

二、類的Adapter模式的結構：

由圖中可以看出，Adaptee類沒有Request方法，而客戶期待這個方法。為了使客戶能夠使用Adaptee類，提供一個中間環節，即類Adapter類，Adapter類實現了Target接口，并繼承自Adaptee，Adapter類的Request方法重新封裝了Adaptee的SpecificRequest方法，實現了適配的目的。

因為Adapter與Adaptee是繼承的關系，所以這決定了這個適配器模式是類的。

該適配器模式所涉及的角色包括：

目標（Target）角色：這是客戶所期待的接口。因為C#不支持多繼承，所以Target必須是接口，不可以是類。
源（Adaptee）角色：需要適配的類。
適配器（Adapter）角色：把源接口轉換成目標接口。這一角色必須是類。

三、類的Adapter模式示意性實現：

下面的程序給出了一個類的Adapter模式的示意性的實現：

復制代碼代碼如下:

 
// 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、對象的Adapter模式的結構：

從圖中可以看出：客戶端需要調用Request方法，而Adaptee沒有該方法，為了使客戶端能夠使用Adaptee類，需要提供一個包裝（Wrapper）類Adapter。這個包裝類包裝了一個Adaptee的實例，從而將客戶端與Adaptee銜接起來。由于Adapter與Adaptee是委派關系，這決定了這個適配器模式是對象的。

該適配器模式所涉及的角色包括：

目標（Target）角色：這是客戶所期待的接口。目標可以是具體的或抽象的類，也可以是接口。
源（Adaptee）角色：需要適配的類。
適配器（Adapter）角色：通過在內部包裝（Wrap）一個Adaptee對象，把源接口轉換成目標接口。

五、對象的Adapter模式示意性實現：

下面的程序給出了一個類的Adapter模式的示意性的實現：

復制代碼代碼如下:

 
// 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、在什么情況下使用適配器模式
在以下各種情況下使用適配器模式：

1、系統需要使用現有的類，而此類的接口不符合系統的需要。
2、想要建立一個可以重復使用的類，用于與一些彼此之間沒有太大關聯的一些類，包括一些可能在將來引進的類一起工作。這些源類不一定有很復雜的接口。
3、（對對象適配器而言）在設計里，需要改變多個已有子類的接口，如果使用類的適配器模式，就要針對每一個子類做一個適配器，而這不太實際。

七、一個實際應用Adapter模式的例子
下面的程序演示了Class Adapter與Object Adapter的應用。

復制代碼代碼如下:

 
// 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、關于Adapter模式的討論

Adapter模式在實現時有以下這些值得注意的地方：

1、目標接口可以省略，模式發生退化。但這種做法看似平庸而并不平庸，它可以使Adaptee不必實現不需要的方法（可以參考Default Adapter模式）。其表現形式就是父類實現缺省方法，而子類只需實現自己獨特的方法。這有些像模板（Template）模式。
2、適配器類可以是抽象類。
3、帶參數的適配器模式。使用這種辦法，適配器類可以根據參數返還一個合適的實例給客戶端。

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