适配器模式(Adapter Pattern)

2025-05-10

structural, adapter

将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，适配器让原本接口不兼容的类可以相互合作。

核心作用

  • 兼容性： 使得原本由于接口部匹配而无法一起工作的类能够协同工作。
  • 复用性： 允许复用已有的类，即使它们不符合当前系统的统一结构标准。
  • 解耦性： 避免修改已有代码的前提下实现新功能对接。

适用场景

  1. 系统需要使用一些已有类，但这些类的接口不符合系统要求
  2. 希望复用一些旧的组件或第三方库，但它们的接口与当前系统不一致
  3. 在不修改原有代码的基础上进行接口适配

模式结构

角色 描述
Target 客户端使用的接口，是期望的目标接口
Adaptee 已有的类，其接口与目标接口不兼容
Adapter 实现目标接口，并持有Adaptee对象，通过组合/继承的方式完成适配

示例

最容易理解该模式的莫过于我们常用的电源适配器(adapter)，手机充电器一般都是5v左右，中国家用交流电压220v，日本100v，手机充电器代工方富士康需要生产一个适配器(降压器)来对手机进行充电，不然会过热起火。

角色 实例 作用
Target 一部手机Mobile 给手机充电
Adaptee 220v的交流电 用交流电给手机充电，但电压不兼容
Adapter 手机充电器 富士康需要制作可提供5电压的充电器
ConcreteAdapter1 220v -> 5v充电器 大陆用充电器
ConcreteAdapter2 100v -> 5v充电器 日本美国标准用充电器
ConcreteAdapter3 230v -> 5v充电器 欧洲标准用充电器

示例代码如下：

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public interface PowerTarget {  // 
  void charge();
}

public class ChinaAdaptee { // 
  void v220Charge(PowerTarget target);
}

public class EuropeAdaptee {
  void v230Charge(PowerTarget target);
}

public class JapanAdaptee {
  void v100Charge(PowerTarget target);
}

public interface MobileAdapter {
  void powerOn(PowerTarget target); // 
}

public class ChinaMobileAdapter implements MobileAdapter {
  private ChinaAdaptee adaptee;
  
  public ChinaMobileAdapter(ChinaAdaptee adaptee) {
    this.adaptee = adaptee;
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v220Charget(target);  // 
  }
}

public class EuropeMobileAdapter implements MobileAdapter {
  private EuropeAdaptee adaptee;
  
  public EuropeMobileAdapter(EuropeAdaptee adaptee) {
    this.adaptee = adaptee;
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v230Charget(target);  // 
  }
}

public class JapanMobileAdapter implements MobileAdapter {
  private JapanAdaptee adaptee;
  
  public JapanMobileAdapter(JapanAdaptee adaptee) {
    this.adaptee = adaptee;
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v100Charget(target);  // 
  }
}

目标接口，这里为给手机充电
被适配器
适配器
用220v的交流电，给目标手机充电
用230v的交流电，给目标手机充电
用100v的交流电，给目标手机充电

适配器模式+工厂模式

上面的例子中明显不符合“开闭原则”的，往往需要配合工厂模式(Factory Pattern)一起使用，即可以用工厂方法，也可以用抽象工厂。依具体情况而定：

下面是一种改进办法：

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public interface PowerTarget {
  void charge();
}

public interface MobileAdaptee {
  void charge(PowerTarget target);
}

public class ChinaAdaptee implements MobileAdaptee {
  void charge(PowerTarget target);
}

public class EuropeAdaptee implements MobileAdaptee {
  void charge(PowerTarget target);
}

public class JapanAdaptee implements MobileAdaptee {
  void charge(PowerTarget target);
}

public abstract class MobileAdapter {
  private MobileAdaptee adaptee;
  
  public MobileAdapter(MobileAdaptee adaptee) {
    this.adaptee = adaptee;
  }
  
  abstract void powerOn(PowerTarget target);    //  
}

public class ChinaMobileAdapter extends MobileAdapter {
  public ChinaMobileAdapter(ChinaAdaptee adaptee) {
    super(adaptee);
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v220Charge(target);
  }
}

public class EuropeMobileAdapter extends MobileAdapter {
  public EuropeMobileAdapter(EuropeAdaptee adaptee) {
    super(adaptee);
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v230Charge(target);
  }
}

public class JapanMobileAdapter extends MobileAdapter {
  public JapanMobileAdapter(JapanAdaptee adaptee) {
    super(adaptee);
  }
  
  @Override
  public powerOn(PowerTarget target) {
    adaptee.v100Charge(target);
  }
}

如果不希望扩展，可以直接使用switch进行模式匹配变更为简单工厂.

适配器模式+策略模式

策略模式中通常会结合适配器进行动态的上下文逻辑切换。例如：

  • 不同支付渠道(微信、支付宝、Paypal)通过统一接口调用，但内部使用各自适配器。
  • 文件导入导出： CSV、Excel、JSON使用统一格式，但地层使用不同解析库。
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public interface PaymentStrategy {
  void pay(double amount);
}

public class WeChatPayAdapter implements PamentStrategy {
  private WeChatPay weChatPay;
  
  @Override
  public void pay(double amount) {
    weChatPay.charge(amount);
  }
}

适配器+外观模式

外观模式就是为一组实现提供了“一键”处理，结合适配器模式可以隐藏adapter自身的复杂性。

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public class NotificationFacade {
  private SmsAdapter smsAdapter;
  private EmailAdapter emailAdapter;
  
  public void sendNotification(String type, String message) {
    if ("sms".equals(type)) {
      smsAdapter.send(message);
    } else if ("email".equals(type)) {
      emailAdapter.send(message);
    }
  }
}

和上面的简单工厂不同，外观模式的实现是确定的，所以不会违反“开闭原则”。

适配器+模板方法

场景：

在固定流程中嵌入适配器逻辑，完成特定步骤的适配工作。适用于独立开发流程，避免相互干扰，提高开发效率。

示例：

  • 数据处理流程中的数据源适配(数据库、文件、API)，每种数据源都需适配成统一格式。
  • 报表生成框架中适配不同数据来源。

与装饰模式的区别

适配器模式和装饰器模式的结构非常相似，都是通过持有已有对象的一种实现：

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public class Owner {
  private final Internal internal;
  
  public Owner(Internal in) {
     ....
  }
  ...
}

但其核心目标不同：

模式 目的
Adapter 将一个类的接口转换成客户端期望的另一个兼容接口，解决接口不兼容问题。
Decorator 动态地给对象添加职责或功能，提供比继承更灵活的扩展方式。
  • 区别口诀
  • Adapter是“改头换面”，为了兼容；
  • Decorator是“锦上添花”，实现增强。