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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

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

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;
    }

    @Override
    public 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 {
    @Override
    public 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

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 {
    @Override
    public void logInfo(String message) {
        // 默认空实现
    }

    @Override
    public void logError(String message) {
        // 默认空实现
    }

    @Override
    public void logDebug(String message) {
        // 默认空实现
    }
}

public class SimpleLogger extends DefaultLoggerAdapter {
    @Override
    public void logInfo(String message) {
        System.out.println("INFO: " + message);
    }
}

使用：

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

4. 适配器模式的优缺点

优点

接口转换：使不兼容的接口能够协同工作。
复用现有类：无需修改原有代码即可集成旧系统。
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

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

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() {
    @Override
    public 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。

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。

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。

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