Java 设计模式：适配器模式详解

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它通过将一个类的接口转换为客户端期望的另一个接口，使原本不兼容的类能够协同工作。适配器模式就像现实生活中的电源适配器，解决接口不匹配的问题。本文将介绍适配器模式的定义、实现方式及其在 Java 中的应用。

1. 什么是适配器模式？

适配器模式的核心思想是：通过引入一个适配器类，将现有系统的接口（被适配者）转换为目标接口，使客户端可以无缝使用不兼容的类。它常用于系统集成或接口转换场景。

模式结构

• 目标接口（Target）：客户端期望使用的接口。
• 被适配者（Adaptee）：需要适配的现有类，拥有不兼容的接口。
• 适配器（Adapter）：实现目标接口，内部调用被适配者的方法。
• 客户端（Client）：使用目标接口调用适配器。

适配器类型

1. 类适配器：通过继承实现（Java 中少用，因单继承限制）。
2. 对象适配器：通过组合实现（更灵活，推荐使用）。

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2. 适配器模式的实现方式

以下是一个示例：将一个旧的日志记录系统（基于文件）适配到新系统（基于数据库）要求的接口。

2.1 定义目标接口

public interface Logger {void log(String message); // 新系统的日志接口
}

2.2 定义被适配者

public class FileLogger {public void writeToFile(String message) {System.out.println("写入文件日志: " + message);}
}

2.3 实现对象适配器

public class FileLoggerAdapter implements Logger {private FileLogger fileLogger;public FileLoggerAdapter(FileLogger fileLogger) {this.fileLogger = fileLogger;}@Overridepublic void log(String message) {fileLogger.writeToFile(message); // 适配旧接口}
}

2.4 实现类适配器（可选）

public class FileLoggerClassAdapter extends FileLogger implements Logger {@Overridepublic void log(String message) {writeToFile(message); // 直接调用父类方法}
}

注意：类适配器需要继承 FileLogger，在 Java 中由于单继承限制，对象适配器更常用。

2.5 客户端使用

public class Client {public static void main(String[] args) {// 使用对象适配器FileLogger fileLogger = new FileLogger();Logger logger = new FileLoggerAdapter(fileLogger);logger.log("这是一条测试日志");// 使用类适配器（可选）Logger classLogger = new FileLoggerClassAdapter();classLogger.log("这是一条类适配器日志");}
}

输出结果

写入文件日志: 这是一条测试日志
写入文件日志: 这是一条类适配器日志

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3. 使用默认适配器模式（扩展）

默认适配器模式是一种变体，适用于接口方法较多但客户端只需实现部分方法的场景。通过提供一个抽象类实现接口的默认行为，简化子类的工作。

示例：默认适配器

public interface AdvancedLogger {void logInfo(String message);void logError(String message);void logDebug(String message);
}public abstract class DefaultLoggerAdapter implements AdvancedLogger {@Overridepublic void logInfo(String message) {// 默认空实现}@Overridepublic void logError(String message) {// 默认空实现}@Overridepublic void logDebug(String message) {// 默认空实现}
}public class SimpleLogger extends DefaultLoggerAdapter {@Overridepublic void logInfo(String message) {System.out.println("INFO: " + message);}
}

使用：

SimpleLogger logger = new SimpleLogger();
logger.logInfo("仅记录信息日志");

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4. 适配器模式的优缺点

优点

1. 接口转换：使不兼容的接口能够协同工作。
2. 复用现有类：无需修改原有代码即可集成旧系统。
3. 灵活性高：对象适配器通过组合支持动态替换被适配者。

缺点

1. 复杂性增加：引入适配器类可能使系统结构更复杂。
2. 适配成本：大量接口转换可能导致维护困难。

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5. 实际应用场景

• 第三方库集成：适配第三方库的接口以符合系统要求。
• 遗留系统迁移：将旧系统功能适配到新框架。
• 事件监听器：Java AWT/Swing 中的 Adapter 类（如 MouseAdapter）。

示例：Java 中的 MouseAdapter

frame.addMouseListener(new MouseAdapter() {@Overridepublic void mouseClicked(MouseEvent e) {System.out.println("鼠标点击");}
});

MouseAdapter 是一个默认适配器，提供了 MouseListener 接口的空实现，客户端只需覆盖所需方法。

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6. 与其他模式的区别

• 装饰者模式：增强对象功能，保持接口一致；适配器模式转换接口。
• 桥接模式：分离抽象和实现，强调长期扩展；适配器模式关注接口兼容。

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7. 总结

适配器模式是一种解决接口不兼容问题的优雅方案，通过对象适配器或类适配器，将现有功能无缝接入新系统。在 Java 中，对象适配器因其灵活性更为常见，而默认适配器则简化了复杂接口的实现。掌握适配器模式，能有效提升系统集成能力和代码复用性。

希望这篇博文能帮助你理解适配器模式的精髓！如果有其他设计模式相关问题，欢迎留言讨论。