接口不能用?行,我帮你适配
一、概述
适配器模式(Adapter),是23种设计模式中的结构型模式之一,它就像我们电脑上接口不够时,需要用到的拓展坞,起到转接的作用。它可以将新的功能和原先的功能连接起来,使由于需求变动导致不能用的功能,重新利用起来。
上图的Mac上,只有两个typec接口,当我们需要用到USB、网线、HDMI等接口时,这就不够用了,所以我们需要一个拓展坞来增加电脑的接口
言归正传,下面来了解下适配器模式中的角色:请求者(client)、目标角色(Target)、源角色(Adaptee)、适配器角色(Adapter),这四个角色是保证这个设计模式运行的关键。
client:需要使用适配器的对象,不需要关心适配器内部的实现,只对接目标角色。 Target:目标角色,和client直接对接,定义了client需要用到的功能。 Adaptee:需要被进行适配的对象。 Adapter:适配器,负责将源对象转化,给client做适配。
二、入门案例
适配器模式也分两种:对象适配器、类适配器。其实两种方式的区别在于,适配器类中的实现,类适配器是通过继承源对象的类,对象适配器是引用源对象的类。
当然两种方式各有优缺点,咱分别来说下;
类适配器:由于采用继承模式,在适配器中可以重写Adaptee原有的方法,使得适配器可以更加灵活;但是有局限性,Java是单继承模式,所以适配器类只能继承Adaptee,不能在额外继承其他类,也导致Target类只能是接口。
对象适配器:这个模式规避了单继承的劣势,将Adaptee类用引用的方式传递给Adapter,这样可以传递的是Adaptee对象本身及其子类对象,相比类适配器更加的开放;但是也正是因为这种开放性,导致需要自己重新定义Adaptee,增加额外的操作。
类适配器UML图
对象适配器UML图
下面,是结合上面电脑的场景,写的一个入门案例,分别是四个类:Client
、Adaptee
、Adapter
、Target
,代表了适配器模式中的四种角色。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/9 15:54
* @description:源角色
*/
public class Adaptee {
/**
* 需要被适配的适配的功能
* 以Mac笔记本的typec接口举例
*/
public void typeC() {
System.out.println("我只是一个typeC接口");
}
}
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/9 15:57
* @description:目标接口
*/
public interface Target {
/**
* 定义一个转接功能的入口
*/
void socket();
}
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/9 16:00
* @description:适配器
*/
public class Adapter extends Adaptee implements Target {
/**
* 实现适配功能
* 以Mac的拓展坞为例,拓展更多的接口:usb、typc、网线插口...
*/
@Override
public void socket() {
typeC();
System.out.println("新增usb插口。。。");
System.out.println("新增网线插口。。。");
System.out.println("新增typec插口。。。");
}
}
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/9 15:52
* @description:请求者
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Target target = new Adapter();
target.socket();
}
}
这个案例比较简单,仅仅是一个入门的demo,也是类适配器模式的案例,采用继承模式。在对象适配器模式中,区别就是Adapter
这个适配器类,采用的是组合模式,下面是对象适配器模式中Adapter
的代码;
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/9 16:00
* @description:适配器
*/
public class Adapter implements Target {
private Adaptee adaptee;
public Adapter(Adaptee adaptee) {
this.adaptee = adaptee;
}
/**
* 实现适配功能
* 以Mac的拓展坞为例,拓展更多的接口:usb、typc、网线插口...
*/
@Override
public void socket() {
adaptee.typeC();
System.out.println("新增usb插口。。。");
System.out.println("新增网线插口。。。");
System.out.println("新增typec插口。。。");
}
}
三、运用场景
其实适配器模式为何会存在,全靠“烂代码”的衬托。在初期的设计上,一代目没有考虑到后期的兼容性问题,只顾自己一时爽,那后期接手的人就会感觉到头疼,就会有“还不如重写这段代码的想法”。但是这部分代码往往都是经过N代人的充分测试,稳定性比较高,一时半会还不能对它下手。这时候我们的适配器模式就孕育而生,可以在不动用老代码的前提下,实现新逻辑,并且能做二次封装。这种场景,我在之前的系统重构中深有体会,不说了,都是泪。
当然还存在一种情况,可以对不同的外部数据进行统一输出。例如,写一个获取一些信息的接口,你对前端暴露的都是统一的返回字段,但是需要调用不同的外部api获取不同的信息,不同的api返回给你的字段都是不同的,比如企业工商信息、用户账户信息、用户津贴信息等等。下面我对这种场景具体分析下;
首先,我定义一个接口,接收用户id和数据类型两个参数,定义统一的输出字段。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 11:03
* @description
*/
@RestController
@RequestMapping("/user")
@RequiredArgsConstructor
public class UserInfoController {
private final UserInfoTargetService userInfoTargetService;
@PostMapping("/info")
public Result<DataInfoVo> queryInfo(@RequestParam Integer userId, @RequestParam String type) {
return Result.success(userInfoTargetService.queryData(userId, type));
}
}
定义统一的输出的类DataInfoVo
,这里定义的字段需要暴露给前端,具体业务意义跟前端商定。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 14:40
* @description
*/
@Data
public class DataInfoVo {
/**
* 名称
*/
private String name;
/**
* 类型
*/
private String type;
/**
* 预留字段:具体业务意义自行定义
*/
private Object extInfo;
}
然后,定义Target接口(篇幅原因,这里不做展示),Adapter适配器类,这里采用的是对象适配器,由于单继承的限制,对象适配器也是常用的适配器模式。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:09
* @description
*/
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserInfoAdapter implements UserInfoTargetService {
/**
* 源数据类管理器
*/
private final AdapteeManager adapteeManager;
@Override
public DataInfoVo queryData(Integer userId, String type) {
// 根据类型,得到的源数据类
UserBaseAdaptee adaptee = adapteeManager.getAdaptee(type);
if (Objects.nonNull(adaptee)) {
Object data = adaptee.getData(userId, type);
return adaptee.convert(data);
}
return null;
}
}
这里定义了一个AdapteeManager
类,表示管理Adaptee
类,内部维护一个map,用于存储真实Adaptee
类。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:37
* @description
*/
public class AdapteeManager {
private Map<String, UserBaseAdaptee> baseAdapteeMap;
public void setBaseAdapteeMap(List<UserBaseAdaptee> adaptees) {
baseAdapteeMap = adaptees.stream()
.collect(Collectors.toMap(handler -> AnnotationUtils.findAnnotation(handler.getClass(), Adapter.class).type(), v -> v, (v1, v2) -> v1));
}
public UserBaseAdaptee getAdaptee(String type) {
return baseAdapteeMap.get(type);
}
}
后,按照数据类型,定义了三个Adaptee类:AllowanceServiceAdaptee
(津贴)、BusinessServiceAdaptee
(企业工商)、UserAccountServiceAdaptee
(用户账户)。
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:00
* @description
*/
@Adapter(type = "JT")
public class AllowanceServiceAdaptee implements UserBaseAdaptee {
@Override
public Object getData(Integer userId, String type) {
// 模拟调用外部api,查询津贴信息
AllowanceVo allowanceVo = new AllowanceVo();
allowanceVo.setAllowanceType("管理津贴");
allowanceVo.setAllowanceAccount("xwqeretry2345676");
allowanceVo.setAmount(new BigDecimal(20000));
return allowanceVo;
}
@Override
public DataInfoVo convert(Object data) {
AllowanceVo preConvert = (AllowanceVo) data;
DataInfoVo dataInfoVo = new DataInfoVo();
dataInfoVo.setName(preConvert.getAllowanceAccount());
dataInfoVo.setType(preConvert.getAllowanceType());
dataInfoVo.setExtInfo(preConvert.getAmount());
return dataInfoVo;
}
}
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:00
* @description
*/
@Adapter(type = "QY")
public class BusinessServiceAdaptee implements UserBaseAdaptee {
@Override
public Object getData(Integer userId, String type) {
// 模拟调用外部api,查询企业工商信息
BusinessVo businessVo = new BusinessVo();
businessVo.setBusName("xxx科技有限公司");
businessVo.setBusCode("q24243Je54sdfd99");
businessVo.setBusType("中大型企业");
return businessVo;
}
@Override
public DataInfoVo convert(Object data) {
BusinessVo preConvert = (BusinessVo) data;
DataInfoVo dataInfoVo = new DataInfoVo();
dataInfoVo.setName(preConvert.getBusName());
dataInfoVo.setType(preConvert.getBusType());
dataInfoVo.setExtInfo(preConvert.getBusCode());
return dataInfoVo;
}
}
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:00
* @description
*/
@Adapter(type = "YH")
public class UserAccountServiceAdaptee implements UserBaseAdaptee {
@Override
public Object getData(Integer userId, String type) {
// 模拟调用外部api,查询企业工商信息
UserAccountVo userAccountVo = new UserAccountVo();
userAccountVo.setAccountNo("afsdfd1243567");
userAccountVo.setAccountType("银行卡");
userAccountVo.setName("中国农业银行");
return userAccountVo;
}
@Override
public DataInfoVo convert(Object data) {
UserAccountVo preConvert = (UserAccountVo) data;
DataInfoVo dataInfoVo = new DataInfoVo();
dataInfoVo.setName(preConvert.getName());
dataInfoVo.setType(preConvert.getAccountType());
dataInfoVo.setExtInfo(preConvert.getAccountNo());
return dataInfoVo;
}
}
这三个类都实现一个接口UserBaseAdaptee
,该接口定义了统一的规范
/**
* @author 往事如风
* @version 1.0
* @date 2023/5/10 15:03
* @description
*/
public interface UserBaseAdaptee {
/**
* 获取数据
* @param userId
* @param type
* @return
*/
Object getData(Integer userId, String type);
/**
* 数据转化为统一的实体
* @param data
* @return
*/
DataInfoVo convert(Object data);
}
这些类中,其实重点看下UserInfoAdapter
适配器类,这里做的操作是通过源数据类,拿到外部返回的数据,后将不同的数据转化为统一的字段,返回出去。
这里我没有按照固定的模式,稍加了改变。将适配器类中引用源数据类的方式,改成将源数据类加入map中暂存,后通过前端传输的type字段来获取源数据类,这也是对象适配器比较灵活的一种体现。
四、源码中的运用
在JDK的源码中,JUC下有个类FutureTask
,其中它的一段构造方法如下:
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
public FutureTask(Callable<V> callable) {
if (callable == null)
throw new NullPointerException();
this.callable = callable;
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result);
this.state = NEW; // ensure visibility of callable
}
}
其中一个构造函数中,callable是通过Executors类的方法进行适配的,通过一个RunnableAdapter的适配器类,进行包装并返回
public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {
if (task == null)
throw new NullPointerException();
return new RunnableAdapter<T>(task, result);
}
static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {
final Runnable task;
final T result;
RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
this.task = task;
this.result = result;
}
public T call() {
task.run();
return result;
}
}
这样的话,无论传入Runnable还是Callable都可以适配任务,虽然看着是调用了Callable的call方法,实际内部是调用了Runnable的run方法,并且将传入的返回数据返回给外部使用。
五、总结
适配器模式其实是一个比较好理解的设计模式,但是对于大多数初学者而言,就会很容易看一遍之后立马忘,这是缺少实际运用造成的。其实编程主要考察的还是我们的一种思维模式,就像这个适配器模式,理解它的运用场景重要。如果给你一个业务场景,你能在脑海中有大致的设计思路或者解决方案,那你就已经掌握精髓了。至于具体的落地,有些细节忘记也是在所难免,翻翻资料就会立马回到脑海中。
后,每次遇到问题,用心总结,你会离成功更近一步。
六、参考源码
编程文档:
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
应用仓库:
https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent