九.结构型设计模式——Adapter Pattern(适配器模式)

• 定义

　　将一个接口转换成客户想要的另一个接口，适配器模式使接口不兼容的那些类可以一起工作。

　　UML类图如下：

　　

　　其中类的定义及关系如下：　　

　　1. Target(目标抽象类)：定义客户要用的特定领域的接口。

　　2. Adapter(适配器-公接口)：调用另一个接口，作为一个转换器。

　　3. Adaptee(适配器-母接口)：定义一个接口，Adapter需要接入。

　　4. Clinet(客户调用类)：协同对象符合Adapter适配器。

　　典型应用的顺序图如下，客户的提交消息被传到Adaptee中。

　　

• 实例1：化学数据银行

　　化学药品对象通过适配器接口访问化学数据银行。类图如下：

　　

　　

代码

   //目标抽象类
    class ChemicalCompound
    {
protected string name;
protected float boilingPoint;
protected float meltingPoint;
protected double molecularWeight;
protected string molecularFormula;
//构造函数
        public ChemicalCompound(string name)
        {
this.name = name;
        }
//属性
        public float BoilingPoint
        {
get { return boilingPoint; }
        }
public float MeltingPoint
        {
get { return meltingPoint; }
        }
public double MolecularWeight
        {
get { return molecularWeight; }
        }
public string MolecularFormula
        {
get { return molecularFormula; }
        }
    }

//公接口
    class Compound : ChemicalCompound
    {
private ChemicalDataBank bank;
public Compound(string name)
            : base(name)
        {
//适配器(母接口)-化学数据银行
            bank = new ChemicalDataBank();
            boilingPoint = bank.GetCriticalPoint(name, "B");
            meltingPoint = bank.GetCriticalPoint(name, "M");
            molecularFormula = bank.GetMolecularStructure(name);
            molecularWeight = bank.GetMolecularWeight(name);
        }
public void Display()
        {
            Console.WriteLine("\n化合物:{0}--------", name);
            Console.WriteLine(" 分子式:{0}", MolecularFormula);
            Console.WriteLine(" 分子量:{0}", MolecularWeight);
            Console.WriteLine(" 熔点:{0}", MeltingPoint);
            Console.WriteLine(" 沸点:{0}", BoilingPoint);
        }
    }

//适配器(母接口)-化学数据银行
    class ChemicalDataBank
    {
//取得临界点
        public float GetCriticalPoint(string compound,string point)
        {
float   temperature=0.0F;
if(point=="M")//临界点
            {
switch(compound.ToLower())
                {
case "water":
                        temperature=0.0F;
break;
case "benzene":
                        temperature=5.5F;
break;
case "alcohol":
                        temperature=-114.1F;
break;
                }
            }
else//沸点
            {
switch(compound.ToLower())
                {
case "water":
                        temperature=100.0F;
break;
case "benzene":
                        temperature=80.1F;
break;
case "alcohol":
                        temperature=78.3F;
break;
                }
            }
return temperature;
        }
//取得分子式
        public string GetMolecularStructure(string compound)
        {
string structure="";
switch(compound.ToLower())
            {
case "water":
                        structure="H2O";
break;
case "benzene":
                        structure="C6H6";
break;
case "alcohol":
                        structure="C2H6O2";
break;
            }
return structure;
        }
//取得分子量
        public double GetMolecularWeight(string compound)
        {
double weight=0.0;
switch(compound.ToLower())
                {
case "water":
                        weight=18.015;
break;
case "benzene":
                        weight=78.1134;
break;
case "alcohol":
                        weight=46.0688;
break;
                }
return weight;
        }
    }

//客户应用测试
    class Client
    {
        [STAThread]
static void Main(string[] args)
        {
//显示取得水的特性
            Compound water = new Compound("Water");
            water.Display();
//显示取得苯的特性
            Compound benzene = new Compound("Benzene");
            benzene.Display();
//显示取得乙醇的特性
            Compound alcohol = new Compound("Alcohol");
            alcohol.Display();
            Console.Read();

        }
    }

•  实例2：清洁系统

　　例如有个清洁系统已经设计完成，但你想增加更多的工作，IExtra接口就是采用Adapter模式插入系统中的，类图如下：

　　

　　

代码

    //假定系统原来已定义Clean接口
    public interface IClean
    {
void MakeClean();
    }
//Office类，实现Clean接口
    public class Office:IClean
    {
public void MakeClean()
        {
            Console.WriteLine("清洁办公室");
        }
    }
//WorkShop类，实现Clean接口
    public class WorkShop:IClean
    {
public void MakeClean()
        {
            Console.WriteLine("清洁工作室");
        }
    }

//IExtra接口扩展了Clean接口
    public interface IExtra : IClean
    {
void TakeCare();
    }

//Facility设备类实现了IExtra接口，除了清洁还要养护
    public class Facility:IExtra
    {
public void MakeClean()
        {
            Console.WriteLine("清洁设备");
        }
public void TakeCare()
        {
            Console.WriteLine("养护照料");
        }
    }

//客户应用测试
    class Client
    {
        [STAThread]
static void Main(string[] args)
        {            
            IExtra e = new Facility();
            e.MakeClean();
            e.TakeCare();

            IClean c = new Office();
            c.MakeClean();

            c = new WorkShop();
            c.MakeClean();
            Console.Read();
        }
    }

 

 

• 优势和缺陷

　　适配器模式可以将一个类的接口和另一个类的接口匹配起来，使用的前提是你不能或不想修改原来的适配器母接口(adaptee)。例如，你向第三方购买了一些类、控件，但是没有源程序，这时，使用适配器模式，你可以统一对象访问接口。但客户调用可能需要变动。

• 应用情景

　　下面的情景很适合应用适配器模式：

　　1. 对象需要利用现存的并且接口不兼容的类。

　　2. 你需要创建可重用的类以协作其他接口不一定兼容的类。

　　3. 你需要使用若干个现存的子类但又不想派生这些子类的每一个接口。