C#设计模式之6-适配器模式

适配器模式（Adapter Pattern）

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适配器模式属于结构型模式，把一个类的接口变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一起工作的两个类能够在一起工作。

适配器模式又可以分为4种类型，类适配器模式、对象适配器模式、单接口适配器模式（缺省适配器模式）和双向适配器模式。后2种模式的实现比较复杂并且在实际开发过程中很少使用，故本博文只讨论前2种模式。

角色：

1、抽象目标(Target)

抽象目标类定义客户所需的接口，可以是一个抽象类或接口，也可以是具体类。在类适配器中，由于C#语言不支持多重继承，所以它只能是接口；

2、适配器(Adapter)

它可以调用另一个接口，作为一个转换器，对Adaptee和Target进行适配，它是适配器模式的核心；

3、适配者(Adaptee)

适配者即被适配的角色，它定义了一个已经存在的接口，这个接口需要适配，适配者类包好了客户希望的业务方法。

示例：

命名空间AdapterPattern包含ClassBased和ObjectBased子命名空间，分别表示基于类的适配器模式和基于对象的适配器模式。类的适配器中包含家用电器类、电压类、目标动作接口和手机适配器类。对象的适配器中包含适配者、适配器、目标接口和目标基类。本案例尝试使用手机适配器将家用电器的电压从220V适配至3V。

namespace AdapterPattern

一、类的适配器模式 

namespace AdapterPattern.ClassBased

public class Voltage {

    public uint Value { get; set; }

}

电压Voltage类，包含一个无符号int类型的电压值。

public class Appliance {

    public Voltage GetVoltage() {
        return new Voltage { Value = 220 };
    }

}

家用电器Appliance类，包含一个获取电压的GetVoltage方法。

public interface ITarget {

    Voltage GetMobileVoltage();

}

目标接口ITarget，包含一个获取手机电压的GetMobileVoltage方法。这是我们要适配的目标动作。

public class MobileAdapter : Appliance, ITarget {

    public Voltage GetMobileVoltage() {
        var voltage = GetVoltage();
        Console.WriteLine($"Appliance voltage is {voltage.Value}V!");

        voltage.Value = 3;
        Console.WriteLine($"After adapted,it becomes {voltage.Value}V!");

        return voltage;
    }

}

手机适配器MobileAdapter类，继承自Applicance家用电器并实现ITarget接口。

二、对象的适配器模式 

namespace AdapterPattern.ObjectBased

public class Adaptee {

    public void OriginalMethod() {
        Console.WriteLine("Original Method is being called!");
    }

}

适配者Adaptee类，这是将要被我们适配的类。

public interface ITarget {

    void TargetMethod();

}

目标接口ITarget，定义我们的目标动作。

public class Target : ITarget {

    public virtual void TargetMethod() {
        Console.WriteLine("Target Method is being called!");
    }

}

目标Target类，实现目标接口以实现动作。

public class Adapter : Target {

    private Adaptee _adaptee = new Adaptee();

    public override void TargetMethod() {
        _adaptee.OriginalMethod();
    }

}

适配器Adapter类，继承自Target类。内部维持对适配者的引用并实现一个目标动作。

public class Program {

    private static ClassBased.ITarget _targetClass = null;
    private static ObjectBased.ITarget _targetObject = null;

    public static void Main(string[] args) {
        //Class Pattern
        _targetClass = new ClassBased.MobileAdapter();
        var voltage = _targetClass.GetMobileVoltage();

        Console.WriteLine("-----------------------------");

        //Object Pattern
        _targetObject = new ObjectBased.Adapter();
        _targetObject.TargetMethod();

        Console.ReadKey();
    }

}

以上是调用方的代码，分别演示了类的适配器模式和对象的适配器模式的用法。以下是这2个案例的输出结果：

Appliance voltage is 220V!
After adapted,it becomes 3V!
-----------------------------
Original Method is being called!

优点：

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1、可以让任何两个没有关联的类一起运行;

2、可以在不修改原有代码的基础上来复用现有类，很好地符合 “开闭原则”;

3、增加了类的透明度和更好的灵活性。

缺点：

1、由于C#不支持多重继承，所以最多只能适配一个适配者类，而且目标类必须是抽象类；

2、采用了类和接口的“双继承”实现方式，带来了不良的高耦合。

使用场景：

1、系统需要复用现有类，而该类的接口不符合系统的需求；

2、想要建立一个可重复使用的类，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；

3、对于对象适配器模式，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。