C++

设计模式(六) C++ 适配器(Adapter)模式

每天一个设计模式

Posted by VK on February 8, 2020

设计模式(六) C++ 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。

比如说我的hp笔记本,美国产品,人家美国的电压是110V的,而我们中国的电压是220V,要在中国能使用,必须找个变压器转一下

电压才可以。这个变压器就是个适配器。适配器模式有类适配器和对象适配器两种模式,我们将分别讨论。

思想:将一个类的接口转换成另外一个接口,使得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。

场景:该模式的应用场景太多了,很多需要的功能模块的接口和我们需要的不完全一致或者有多余或不足,但是需要和我们的系统

协同工作,通过Adapter把它包装一下就能让使它接口兼容了。适用以下几种情况:

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。

实现:定义一个Adapter类,包含需要包装的类,实现需要的其它接口,调用被包装的类的方法来实现需要的接口。

1.Adapter模式主要应用于“希望复用一些现存的类,但是接口又与复用环境要求不一致的情况”,在遗留代码复用、类库迁移等方面非常有用。

2.Adapter模式有对象适配器和类适配器两种形式的实现结构,但是类适配器采用“多继承”的实现方式,带来了不良的高耦合,所以一般不推荐使用。对象适配器采用“对象组合”的方式,更符合松耦合精神。

3.Adapter模式的实现可以非常的灵活,不必拘泥于GOF23中定义的两种结构。例如,完全可以将Adapter模式中的“现存对象”作为新的接口方法参数,来达到适配的目的。

4.Adapter模式本身要求我们尽可能地使用“面向接口的编程”风格,这样才能在后期很方便的适配。

实例

1.类适配器

类适配器

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

#include<iostream>

using namespace std;

class Target{
public:
  	virtual void Request(){};
};

class Adaptee{
public:
  	void SpecificRequest(){cout<<"Called SpecificRequest()"<<endl; };
  	
};

class Adaptor:public Target,public Adaptee{
public:
  void Request(){
    	SpecificRequest();
  }
};

int main()
{
  Target*t = new Adaptor();
  t->Request();
  
  return 0;
}

2.对象适配器

对象适配器

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。

#include<iostream>
using namespace std;

class Target{
public:
  virtual void Request(){};
};

class Adaptee{
public:
  void SpecificRequest(){cout<<"Called SpecificRequest()"<<endl;};
};

class Adaptor:public Target
{
public:
	Adaptor(){ adaptee = new Adaptee();};
	void Request(){
		pAdaptee->SpecificRequest();
	}

private:
	Adaptee * pAdaptee;
};

int main()
{
  Target*t = new Adaptor();
  t->Request();
  
  return 0;
}

3.缺省适配器

缺省适配器模式是一种特殊的适配器模式,但这个适配器是由一个抽象类实现的,并且在抽象类中要实现目标接口中所规定的所有方法,但很多方法的实现都是“平庸”的实现,也就是说,这些方法都是空方法。而具体的子类都要继承此抽象类。

#include<iostream>

using namespace std;

class Target{
public:
  virtual void f1() = 0;
  virtual void f2() = 0;
  virtual void f3() = 0;
};

class DefaultAdaptor:public Target
{
public:
	virtual void f1(){};
	virtual void f2(){cout<<"222222222"<<endl;};
	virtual void f3(){};
};


class MyInteresting:public DefaultAdaptor
{
public:
	virtual void f3(){cout<<"this's what I really interesting"<<endl;}
};

int main()
{
   Target *t = new MyInteresting();  
   t->f3();  

   t->f2();
   return 0;
}

重构成本:低。