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Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式

系統(tǒng) 2131 0
通常,客戶類(clients of class)通過類的接口訪問它提供的服務(wù)。有時(shí),現(xiàn)有的類(existing class)可以提供客戶類的功能需要,但是它所提供的接口不一定是客戶類所期望的。這是由于現(xiàn)有的接口太詳細(xì)或者缺乏詳細(xì)或接口的名稱與客戶類所查找的不同等諸多不同原因?qū)е碌摹?

  在這種情況下,現(xiàn)有的接口需要轉(zhuǎn)化(convert)為客戶類期望的接口,這樣保證了對(duì)現(xiàn)有類的重用。如果不進(jìn)行這樣的轉(zhuǎn)化,客戶類就不能利用現(xiàn)有類所提供的功能。適配器模式(Adapter Pattern)可以完成這樣的轉(zhuǎn)化。適配器模式建議定義一個(gè)包裝類,包裝有不兼容接口的對(duì)象。這個(gè)包裝類指的就是適配器(Adapter),它包裝的對(duì)象就是適配者(Adaptee)。適配器提供客戶類需要的接口,適配器接口的實(shí)現(xiàn)是把客戶類的請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為對(duì)適配者的相應(yīng)接口的調(diào)用。換句話說:當(dāng)客戶類調(diào)用適配器的方法時(shí),在適配器類的內(nèi)部調(diào)用適配者類的方法,這個(gè)過程對(duì)客戶類是透明的,客戶類并不直接訪問適配者類。因此,適配器可以使由于接口不兼容而不能交互的類可以一起工作(work together)。

  在上面討論的接口:

  (1)???? 不是指在JAVA編程語(yǔ)言中接口的概念,雖然類的接口可以通過JAVA借擴(kuò)來定義。

  (2)???? 不是指由窗體和GUI控件所組成的GUI應(yīng)用程序的用戶接口。

  (3)???? 而是指類所暴露的,被其他類調(diào)用的編程接口,

  類適配器(Class Adapter)VS對(duì)象適配器(Object Adapter)

  適配器總體上可以分為兩類:類適配器(Class Adapter)VS對(duì)象適配器(Object Adapter)

  類適配器:

  類適配器是通過繼承類適配者類(Adaptee Class)實(shí)現(xiàn)的,另外類適配器實(shí)現(xiàn)客戶類所需要的接口。當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用適配器類方法的時(shí)候,適配器內(nèi)部調(diào)用它所繼承的適配者的方法。

  對(duì)象適配器:

  對(duì)象適配器包含一個(gè)適配器者的引用(reference),與類適配器相同,對(duì)象適配器也實(shí)現(xiàn)了客戶類需要的接口。當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用對(duì)象適配器的方法的時(shí)候,對(duì)象適配器調(diào)它所包含的適配器者實(shí)例的適當(dāng)方法。

  下表是類適配器(Class Adapter)和對(duì)象適配器(Object Adapter)的詳細(xì)不同:
??? Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式
  補(bǔ)充:

  類適配器(Class Adapter)???? 對(duì)象適配器(Object Adapter)

  基于繼承概念???? 利用對(duì)象合成

  只能應(yīng)用在適配者是接口,不能利用它子類的接口,當(dāng)類適配器建立時(shí),它就靜態(tài)地與適配者關(guān)聯(lián)???? 可以應(yīng)用在適配者是接口和它的所有子類,因?yàn)檫m配器是作為適配者的子類,所以適配器可能會(huì)重載適配者的一些行為。

  注意:在JAVA中,子類不能重載父類中聲明為final的方法。???? 不能重載適配者的方法。

  注意:字面上,不能重栽只是因?yàn)闆]有繼承。但是適配器提供包裝方法可以按需要改變行為。

  客戶類對(duì)適配者中聲明為public的接口是可見的,???? 客戶類和適配者是完全不關(guān)聯(lián)的,只有適配器才能感知適配者接口。

  在JAVA應(yīng)用程序中:

  適用于期待的接口是JAVA接口的形式,而不是抽象地或具體地類的形式。這是因?yàn)镴AVA編程語(yǔ)言只允許單繼承。因此,類適配器設(shè)計(jì)成適配者的子類。???? 在JAVA應(yīng)用程序中:

  適用于當(dāng)客戶對(duì)象期望的接口是抽象類的形式,同時(shí)也可以應(yīng)用于期望接口是Java接口的形式。

  例子:

  讓我們建立一個(gè)驗(yàn)證給定客戶地址的應(yīng)用。這個(gè)應(yīng)用是作為大的客戶數(shù)據(jù)管理應(yīng)用的一部分。

  讓我們定義一個(gè)Customer類:

  Customer

  Figure 20.1: Customer Class

  Listing 20.1: Customer Class

  class Customer {

  public static final String US = "US";

  public static final String CANADA = "Canada";

  private String address;

  private String name;

  private String zip, state, type;

  public boolean isValidAddress() {

  …

  …

  }

  public Customer(String inp_name, String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state,

  String inp_type) {

  name = inp_name;

  address = inp_address;

  zip = inp_zip;

  state = inp_state;

  type = inp_type;

  }

  }//end of class
不同的客戶對(duì)象創(chuàng)建Customer對(duì)象并調(diào)用(invoke)isValidAddress方法驗(yàn)證客戶地址的有效性。為了驗(yàn)證客戶地址的有效性,Customer類期望利用一個(gè)地址驗(yàn)證類(address validator class),這個(gè)驗(yàn)證類提供了在接口AddressValidator中聲明的接口。

  Listing 20.2: AddressValidator as an Interface

  public interface AddressValidator {

  public boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state);

  }//end of class

  讓我們定義一個(gè)USAddress的驗(yàn)證類,來驗(yàn)證給定的U.S地址。

  Listing 20.3: USAddress Class

  class USAddress implements AddressValidator {

  public boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state) {

  if (inp_address.trim().length() < 10)

  return false;

  if (inp_zip.trim().length() < 5)

  return false;

  if (inp_zip.trim().length() > 10)

  return false;

  if (inp_state.trim().length() != 2)

  return false;

  return true;

  }

  }//end of class

  USAddress類實(shí)現(xiàn)AddressValidator接口,因此Customer對(duì)象使用USAddress實(shí)例作為驗(yàn)證客戶地址過程的一部分是沒有任何問題的。

  Listing 20.4: Customer Class Using the USAddress Class

  class Customer {

  …

  …

  public boolean isValidAddress() {

  //get an appropriate address validator

  AddressValidator validator = getValidator(type);

  //Polymorphic call to validate the address

  return validator.isValidAddress(address, zip, state);

  }

  private AddressValidator getValidator(String custType) {

  AddressValidator validator = null;

  if (custType.equals(Customer.US)) {

  validator = new USAddress();

  }

  return validator;

  }

  }//end of class

  Figure 20.2: Customer/USAddress Validator?Class Association

  但是當(dāng)驗(yàn)證來自加拿大的客戶時(shí),就要對(duì)應(yīng)用進(jìn)行改進(jìn)。這需要一個(gè)驗(yàn)證加拿大客戶地址的驗(yàn)證類。讓我們假設(shè)已經(jīng)存在一個(gè)用來驗(yàn)證加拿大客戶地址的使用工具類CAAddress。

  從下面的CAAdress類的實(shí)現(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)CAAdress提供了客戶類Customer類所需要的驗(yàn)證服務(wù)。但是它所提供的接口不用于客戶類Customer所期望的。從下面的CAAdress類的實(shí)現(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)CAAdress提供了客戶類Customer類所需要的驗(yàn)證服務(wù)。但是它所提供的接口不用于客戶類Customer所期望的。

  Listing 20.5: CAAdress Class with Incompatible Interface

  class CAAddress {

  public boolean isValidCanadianAddr(String inp_address,

  String inp_pcode, String inp_prvnc) {

  if (inp_address.trim().length() < 15)

  return false;

  if (inp_pcode.trim().length() != 6)

  return false;

  if (inp_prvnc.trim().length() < 6)

  return false;

  return true;

  }

  }//end of class
CAAdress類提供了一個(gè)isValidCanadianAddr方法,但是Customer期望一個(gè)聲明在AddressValidator接口中的isValidAddress方法。

  接口的不兼容使得Customer對(duì)象利用現(xiàn)有的CAAdress類是困難的。一種意見是改變CAAdress類的接口,但是可能會(huì)有其他的應(yīng)用正在使用CAAdress類的這種形式。改變CAAdress類接口會(huì)影響現(xiàn)在使用CAAdress類的客戶。

  應(yīng)用適配器模式,類適配器CAAdressAdapter可以繼承CAAdress類實(shí)現(xiàn)AddressValidator接口。
Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式
  Figure 20.3: Class Adapter for the CAAddress Class

  Listing 20.6: CAAddressAdapter as a Class Adapter

  public class CAAddressAdapter extends CAAddress

  implements AddressValidator {

  public boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state) {

  return isValidCanadianAddr(inp_address, inp_zip,

  inp_state);

  }

  }//end of class

  因?yàn)檫m配器CAAdressAdapter實(shí)現(xiàn)了AddressValidator接口,客戶端對(duì)象訪問適配器CAAdressAdapter 對(duì)象是沒有任何問題的。當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用適配器實(shí)例的isValidAddress方法的時(shí)候,適配器在內(nèi)部把調(diào)用傳遞給它繼承的 isValidCanadianAddr方法。

  在Customer類內(nèi)部,getValidator私有方法需要擴(kuò)展,以至于它可以在驗(yàn)證加拿大客戶的時(shí)候返回一個(gè) CAAdressAdapter實(shí)例。返回的對(duì)象是多態(tài)的,USAddress和CAAddressAdapter都實(shí)現(xiàn)了 AddressValidator接口,所以不用改變。

  Listing 20.7: Customer Class Using the CAAddressAdapter Class

  class Customer {

  …

  …

  public boolean isValidAddress() {

  //get an appropriate address validator

  AddressValidator validator = getValidator(type);

  //Polymorphic call to validate the address

  return validator.isValidAddress(address, zip, state);

  }

  private AddressValidator getValidator(String custType) {

  AddressValidator validator = null;

  if (custType.equals(Customer.US)) {

  validator = new USAddress();

  }

  if (type.equals(Customer.CANADA)) {

  validator = new CAAddressAdapter();

  }

  return validator;

  }

  }//end of class

  CAAddressAdapter設(shè)計(jì)和對(duì)AddressValidator(聲明期望的接口)對(duì)象的多態(tài)調(diào)用使Customer可以利用接口不兼容CAAddress類提供的服務(wù)。
Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式
  Figure 20.4: Address Validation Application?Using Class Adapter

  Figure 20.5: Address Validation Message Flow?Using Class Adapter
作為對(duì)象適配器的地址適配器

  當(dāng)討論以類適配器來實(shí)現(xiàn)地址適配器時(shí),我們說客戶類期望的AddressValidator接口是Java接口形式。現(xiàn)在,讓我們假設(shè)客戶類期望AddressValidator接口是抽象類而不是java接口。因?yàn)檫m配器CAAdapter必須提供抽象類 AddressValidatro中聲明的接口,適配器必須是AddressValidator抽象類的子類、實(shí)現(xiàn)抽象方法。

  Listing 20.8: AddressValidator as an Abstract Class

  public abstract class AddressValidator {

  public abstract boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state);

  }//end of class

  Listing 20.9: CAAddressAdapter Class

  class CAAddressAdapter extends AddressValidator {

  …

  …

  public CAAddressAdapter(CAAddress address) {

  objCAAddress = address;

  }

  public boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state) {

  …

  …

  }

  }//end of class

  因?yàn)槎嗬^承在JAVA中不支持,現(xiàn)在適配器CAAddressAdapter不能繼承現(xiàn)有的CAAddress類,它已經(jīng)使用了唯一一次繼承其他類的機(jī)會(huì)。

  應(yīng)用對(duì)象適配器模式,CAAddressAdapter可以包含一個(gè)適配者CAAddress的一個(gè)實(shí)例。當(dāng)適配器第一次創(chuàng)建的時(shí)候,這個(gè)適配者的實(shí)例通過客戶端傳遞給適配器。通常,適配者實(shí)例可以通過下面兩種方式提供給包裝它的適配器。

  (1)???? 對(duì)象適配器的客戶端可以傳遞一個(gè)適配者的實(shí)例給適配器。這種方式在選擇類的形式上有很大的靈活性,但是客戶端感知了適配者或者適配過程。這種方法在適配器不但需要適配者對(duì)象行為而且需要特定狀態(tài)時(shí)很適合。

  (2)???? 適配器可以自己創(chuàng)建適配者實(shí)例。這種方法相對(duì)來說缺乏靈活性。適用于適配器只需要適配者對(duì)象的行為而不需要適配者對(duì)象的特定狀態(tài)的情況。

?????????????????????????????????????????? Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式
Figure 20.6: Object Adapter for the CAAddress Class

  Listing 20.10: CAAddressAdapter as an Object Adapter

  class CAAddressAdapter extends AddressValidator {

  private CAAddress objCAAddress;

  public CAAddressAdapter(CAAddress address) {

  objCAAddress = address;

  }

  public boolean isValidAddress(String inp_address,

  String inp_zip, String inp_state) {

  return objCAAddress.isValidCanadianAddr(inp_address,

  inp_zip, inp_state);

  }

  }//end of class

  當(dāng)客戶對(duì)象調(diào)用CAAddressAdapter(adapter)上的isValidAddress方法時(shí), 適配器在內(nèi)部調(diào)用CAAddress(adaptee)上的isValidCanadianAddr方法。
???????? Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式
Figure 20.7: Address Validation Application?Using Object Adapter

  從這個(gè)例子可以看出,適配器可以使Customer(client)類訪問借口不兼容的CAAddress(adaptee)所提供的服務(wù)!

Java設(shè)計(jì)模式之Adapter模式


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