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设计模式之适配器与装饰器

news 2025/9/10 9:30:51

适配器模式

简介

角色

使用

优缺点

使用场景

装饰器模式

简介

优缺点

模式结构

使用

使用场景

适配器模式

简介

允许将不兼容的对象包装成一个适配器类，使得其他类可以通过适配器类与原始对象进行交互，从而提高兼容性

角色

目标角色：该角色定义把其他类转换为何种接口，也就是我们的期望接口

源角色：你想把谁转换成目标角色，这个“谁”就是源角色，它是已经存在的、运行良好的类或对象

适配器角色：适配器模式的核心角色，其他两个角色都是已经存在的角色，而适配器角色是需要新建立的，它的职责非常简单：通过继承或是类关联的方式把源角色转换为目标角色

使用

1.定义目标接口：创建一个目标接口，这个接口定义了客户端所期望的功能。

2.创建原始类：客户端原始功能

3.创建适配器类：创建一个适配器类，该类实现了目标接口，同时包装了不兼容的原始对象，使得客户端可以通过目标接口与原始对象进行交互

4.使用目标接口：客户端代码使用目标接口与适配器进行交互

// 目标接口  
interface Target {  void request();  
}  // 原始类  
class Adaptee {  void specificRequest() {  System.out.println("Adaptee's specific request.");  }  
}  // 适配器类  
class Adapter implements Target {  private Adaptee adaptee;  public Adapter(Adaptee adaptee) {  this.adaptee = adaptee;  }  @Override  public void request() {  adaptee.specificRequest();  }  
}  // 客户端代码  
public class Client {  public static void main(String[] args) {  Adaptee adaptee = new Adaptee();  Target target = new Adapter(adaptee);  target.request();  }  
}

目标接口Target，它定义了一个request方法。我们还有一个原始类Adaptee，它有一个名为specificRequest的方法。我们的适配器类Adapter实现了目标接口，并且包装了原始类的specificRequest方法。在客户端代码中，我们创建了一个原始类的实例和一个适配器类的实例，然后将适配器类的实例传递给目标接口的引用。当我们调用目标接口的request方法时，实际上是适配器类在调用原始类的specificRequest方法

优缺点

优点：

1.能提高类的透明性和复用，现有的类复用但不需要改变。

2.目标类和适配器类解耦，提高程序的扩展性。

3.在很多业务场景中符合开闭原则

缺点：

1.适配器编写过程需要全面考虑，可能会增加系统的复杂性

2.增加代码阅读难度，降低代码可读性，过多使用适配器会使系统代码变得凌乱

使用场景

1.一个类的接口转换成期望的另一个接口，使不能兼容的两个类一起工作

2.想要创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作

3.在软件维护期间，由于不同产品或不同厂家造成功能类似而接口不相同的情况，可以通过适配器模式来解决

使用适配器模式可以降低不同组件之间的耦合度，提高系统的可扩展性和可维护性。同时，适配器模式还可以解决不同系统之间的接口不兼容问题

装饰器模式

简介

在不改变现有对象结构下，动态的给对象添加一些功能

优缺点

优点

1.装饰器是继承的有力补充，比继承灵活，在不改变原有对象的情况下，动态的给一个对象扩展功能，即插即用

2.通过使用不用装饰类及这些装饰类的排列组合，可以实现不同效果

3.装饰器模式完全遵守开闭原则

缺点

装饰器模式会增加许多子类，过度使用会增加程序得复杂性

模式结构

角色：

抽象构件角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象

具体构件角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责

抽象装饰角色：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能

具体装饰角色：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任

结构图：

使用

1.创建接口

public interface Shape {  double getArea();  
}

2.接口具体实现类

public class Rectangle implements Shape {  private double length;  private double width;  public Rectangle(double length, double width) {  this.length = length;  this.width = width;  }  @Override  public double getArea() {  return length * width;  }  
}

3.创建抽象装饰器

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {  protected Shape decoratedShape;  public ShapeDecorator(Shape shape) {  this.decoratedShape = shape;  }  @Override  public double getArea() {  return decoratedShape.getArea();  }  
}

4.创建具体装饰器

public class RectangleWithBorder extends ShapeDecorator {  private double borderWidth;  public RectangleWithBorder(Shape shape, double borderWidth) {  super(shape);  this.borderWidth = borderWidth;  }  @Override  public double getArea() {  return decoratedShape.getArea() + borderWidth * decoratedShape.getArea();  }  
}

5.使用

public class Main {  public static void main(String[] args) {  Shape rectangle = new Rectangle(5, 5);  Shape rectangleWithBorder = new RectangleWithBorder(rectangle, 1); // 给矩形添加边框宽度为1的装饰器  System.out.println("Rectangle area: " + rectangle.getArea()); // 输出：Rectangle area: 25.0  System.out.println("Rectangle with border area: " + rectangleWithBorder.getArea()); // 输出：Rectangle with border area: 27.0  }  
}