# 不兼容結構的協調——適配器模式（一） 我的筆記本電腦的工作電壓是20V，而我國的家庭用電是220V，如何讓20V的筆記本電腦能夠在220V的電壓下工作？答案是引入一個電源適配器(AC Adapter)，俗稱充電器或變壓器，有了這個電源適配器，生活用電和筆記本電腦即可兼容，如圖9-1所示：  圖9-1 電源適配器示意圖 在軟件開發中，有時也存在類似這種不兼容的情況，我們也可以像引入一個電源適配器一樣引入一個稱之為適配器的角色來協調這些存在不兼容的結構，這種設計方案即為適配器模式。 9.1 沒有源碼的算法庫 > Sunny軟件公司在很久以前曾開發了一個算法庫，里面包含了一些常用的算法，例如排序算法和查找算法，在進行各類軟件開發時經常需要重用該算法庫中的算法。在為某學校開發教務管理系統時，開發人員發現需要對學生成績進行排序和查找，該系統的設計人員已經開發了一個成績操作接口ScoreOperation，在該接口中聲明了排序方法sort(int[]) 和查找方法search(int[], int)，為了提高排序和查找的效率，開發人員決定重用算法庫中的快速排序算法類QuickSort和二分查找算法類BinarySearch，其中QuickSort的quickSort(int[])方法實現了快速排序，BinarySearch 的binarySearch (int[], int)方法實現了二分查找。 由于某些原因，現在Sunny公司開發人員已經找不到該算法庫的源代碼，無法直接通過復制和粘貼操作來重用其中的代碼；部分開發人員已經針對ScoreOperation接口編程，如果再要求對該接口進行修改或要求大家直接使用QuickSort類和BinarySearch類將導致大量代碼需要修改。 Sunny軟件公司開發人員面對這個沒有源碼的算法庫，遇到一個幸福而又煩惱的問題：如何在既不修改現有接口又不需要任何算法庫代碼的基礎上能夠實現算法庫的重用？ 通過分析，我們不難得知，現在Sunny軟件公司面對的問題有點類似本章最開始所提到的電壓問題，成績操作接口ScoreOperation好比只支持20V電壓的筆記本，而算法庫好比220V的家庭用電，這兩部分都沒有辦法再進行修改，而且它們原本是兩個完全不相關的結構，如圖9-2所示：  圖9-2 需協調的兩個系統的結構示意圖 現在我們需要ScoreOperation接口能夠和已有算法庫一起工作，讓它們在同一個系統中能夠兼容，最好的實現方法是增加一個類似電源適配器一樣的適配器角色，通過適配器來協調這兩個原本不兼容的結構。如何在軟件開發中設計和實現適配器是本章我們將要解決的核心問題，下面就讓我們正式開始學習這種用于解決不兼容結構問題的適配器模式。 9.2 適配器模式概述 與電源適配器相似，在適配器模式中引入了一個被稱為適配器(Adapter)的包裝類，而它所包裝的對象稱為適配者(Adaptee)，即被適配的類。適配器的實現就是把客戶類的請求轉化為對適配者的相應接口的調用。也就是說：當客戶類調用適配器的方法時，在適配器類的內部將調用適配者類的方法，而這個過程對客戶類是透明的，客戶類并不直接訪問適配者類。因此，適配器讓那些由于接口不兼容而不能交互的類可以一起工作。 適配器模式可以將一個類的接口和另一個類的接口匹配起來，而無須修改原來的適配者接口和抽象目標類接口。適配器模式定義如下： 適配器模式(Adapter Pattern)：將一個接口轉換成客戶希望的另一個接口，使接口不兼容的那些類可以一起工作，其別名為包裝器(Wrapper)。適配器模式既可以作為類結構型模式，也可以作為對象結構型模式。 【注：在適配器模式定義中所提及的接口是指廣義的接口，它可以表示一個方法或者方法的集合。】 在適配器模式中，我們通過增加一個新的適配器類來解決接口不兼容的問題，使得原本沒有任何關系的類可以協同工作。根據適配器類與適配者類的關系不同，適配器模式可分為對象適配器和類適配器兩種，在對象適配器模式中，適配器與適配者之間是關聯關系；在類適配器模式中，適配器與適配者之間是繼承（或實現）關系。在實際開發中，對象適配器的使用頻率更高，對象適配器模式結構如圖9-3所示：  圖 9-3 對象適配器模式結構圖 在對象適配器模式結構圖中包含如下幾個角色： ● Target（目標抽象類）：目標抽象類定義客戶所需接口，可以是一個抽象類或接口，也可以是具體類。 ● Adapter（適配器類）：適配器可以調用另一個接口，作為一個轉換器，對Adaptee和Target進行適配，適配器類是適配器模式的核心，在對象適配器中，它通過繼承Target并關聯一個Adaptee對象使二者產生聯系。 ● Adaptee（適配者類）：適配者即被適配的角色，它定義了一個已經存在的接口，這個接口需要適配，適配者類一般是一個具體類，包含了客戶希望使用的業務方法，在某些情況下可能沒有適配者類的源代碼。 根據對象適配器模式結構圖，在對象適配器中，客戶端需要調用request()方法，而適配者類Adaptee沒有該方法，但是它所提供的specificRequest()方法卻是客戶端所需要的。為了使客戶端能夠使用適配者類，需要提供一個包裝類Adapter，即適配器類。這個包裝類包裝了一個適配者的實例，從而將客戶端與適配者銜接起來，在適配器的request()方法中調用適配者的specificRequest()方法。因為適配器類與適配者類是關聯關系（也可稱之為委派關系），所以這種適配器模式稱為對象適配器模式。典型的對象適配器代碼如下所示： ``` class Adapter extends Target { private Adaptee adaptee; //維持一個對適配者對象的引用 public Adapter(Adaptee adaptee) { this.adaptee=adaptee; } public void request() { adaptee.specificRequest(); //轉發調用 } } ``` 思考 > 在對象適配器中，一個適配器能否適配多個適配者？如果能，應該如何實現？如果不能，請說明原因？