C#设计模式系列：适配器模式（Adapter）

1. 适配器模式简介

1.1 模式定义

　　适配器模式：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，对象适配器使用对象引用来进行适配。

　　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

　　 中高

2. 类适配器模式结构

2.1 结构图

2.1.1 类适配器结构图

2.1.2 对象适配器结构图

2.2 参与者

　　适配器模式参与者：

　　◊ Target：Client所使用的目标接口，可以是接口或抽象类。由于C#不支持多类继承，故把Target定义为接口。

　　◊ 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。

　　◊ Client：与符合Target接口的对象协调的类。

　　在适配器模式中，类Adapter实现适配器的功能，它在Client与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. 适配器模式结构实现

3.1 类适配器结构实现

　　ITarget.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter
{
    public interface ITarget
    {
        void Request();
    }
}

　　Adaptee.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter
{
    public class Adaptee
    {
        public void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
        }
    }
}

　　Adapter.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter
{
    public class Adapter : Adaptee, ITarget
    {
        public void Request()
        {
            this.SpecificRequest();
        }
    }
}

　　Client.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ClassAdapter
{
    public class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ITarget t = new Adapter();
            t.Request();
        }
    }
}

　　运行输出：

Called SpecificRequest()
请按任意键继续. . .

3.2 对象适配器结构实现

　　Client需要调用Request方法，而Adaptee并没有该方法，为了使Client能够使用Adaptee类，需要提供一个类Adapter。这个类包含了一个Adaptee的实例，将Client与Adaptee衔接起来。

　　ITarget.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter
{
    public interface ITarget
    {
        void Request();
    }
}

　　Target.cs：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter
{
    public class Target : ITarget
    {
        public virtual void Request()
        {
            Console.WriteLine("Called Target Request()");
        }
    }
}

　　Adaptee.cs:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter
{
    public class Adaptee
    {
        public void SpecificRequest()
        {
            Console.WriteLine("Called SpecificRequest()");
        }
    }
}

　　Adapter.cs:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter
{
    public class Adapter : Target
    {
        private Adaptee _adaptee = new Adaptee();

        public override void Request()
        {
            _adaptee.SpecificRequest();
        }
    }
}

　　Client.cs:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Structural.ObjectAdapter
{
    public class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ITarget t = new Adapter();
            t.Request();
        }
    }
}

4. 适配器模式实践应用

　　以手机充电的电源适配器为例，用适配器模式的解决方案。

4.1 类适配器结构实现

　　ITarget.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter
{
    public interface ITarget
    {
        void GetPower();
    }
}

　　Power.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter
{
    public class Power
    {
        public void GetPower220V()
        {
            Console.WriteLine("从电源中得到220V的电压");
        }
    }
}

　　Adapter.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter
{
    public class Adapter : Power, ITarget
    {
        public void GetPower()
        {
            this.GetPower220V();
            Console.WriteLine("得到手机的充电电压！");
        }
    }
}

　　Client.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ClassAdapter
{
    public class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("手机：");
            ITarget t = new Adapter();
            t.GetPower();
        }
    }
}

　　运行输出：

手机：
从电源中得到220V的电压
得到手机的充电电压！
请按任意键继续. . .

4.2>、对象适配器结构实现

　　ITarget.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter
{
    public interface ITarget
    {
        void GetPower();
    }
}

　　Power.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter
{
    public class Power
    {
        public void GetPower220V()
        {
            Console.WriteLine("从电源中得到220V的电压");
        }
    }
}

　　Adapter.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter
{
    public class Adapter : ITarget
    {
        public Power _power;
        public Adapter(Power power)
        {
            this._power = power;
        }

        /// <summary>
        /// 得到想要的电压
        /// </summary>
        public void GetPower()
        {
            _power.GetPower220V();
            Console.WriteLine("得到手机的充电电压！");
        }
    }
}

　　Client.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace DesignPatterns.AdapterPattern.Practical.ObjectAdapter
{
    public class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("手机：");
            ITarget t = new Adapter(new Power());
            t.GetPower();
        }
    }
}

5、适配器模式应用分析

　　适配器模式适用情形：

　　◊ 当适用一个已存在的类，而它的接口不符合所要求的情况；

　　◊ 想要创建一个可以复用的类，该类可以与原接口的类协调工作；

　　◊ 在对象适配中，当要匹配数个子类的时候，对象适配器可以适配它们的父类接口。

　  适配器模式特点：

　　类适配器

　　◊ 使得Adapter可以重定义Adaptee的部分行为。因为Adapter是Adaptee的一个子类；

　　◊ 仅仅引入了一个对象，并不需要额外的指针间接得到Adaptee。

　　对象适配器

　　◊ 允许一个Adapter与多个Adaptee同时工作。Adapter也可以一次给所有的Adaptee添加功能；

　　◊ 使得重定义Adaptee的行为比较困难。需要生成一个Adaptee的子类，然后使Adapter引入这个子类而不是引用Adaptee本身。