Паттерн «Адаптер»

Паттерн «Адаптер» действует как мост между двумя несовместимыми интерфейсами и является структурным паттерном проектирования. Через посредника (адаптер) он преобразует интерфейс одного класса в другой интерфейс, ожидаемый клиентом, позволяя классам, которые изначально не могли работать вместе, взаимодействовать.

Этот паттерн включает один класс, который отвечает за объединение функциональности независимых или несовместимых интерфейсов. Реальный пример — устройство для чтения карт, которое действует как адаптер между картой памяти и ноутбуком. Вы вставляете карту памяти в устройство для чтения карт, затем вставляете устройство для чтения карт в ноутбук, чтобы карту памяти можно было прочитать через ноутбук.

Предположим, есть аудиоплеер, который может воспроизводить только файлы MP3. Теперь нам нужно воспроизводить файлы VLC и MP4. Это можно сделать, создав адаптер:

Целевой интерфейс: Определите интерфейс аудиоплеера, который может воспроизводить файлы в нескольких форматах.
Адаптируемый класс: Существующий аудиоплеер может воспроизводить только файлы MP3.
Класс адаптера: Создайте новый класс, который реализует целевой интерфейс, внутренне использует адаптируемый класс для воспроизведения файлов MP3 и добавляет поддержку файлов VLC и MP4.

Обзор

Паттерн «Адаптер» — это паттерн проектирования программного обеспечения, предназначенный для решения проблем совместимости между различными интерфейсами.

Назначение: Преобразовать интерфейс одного класса в другой интерфейс, чтобы изначально несовместимые классы могли работать вместе.

Основные решаемые проблемы: В программной системе необходимо поместить существующий объект в новую среду, но интерфейс, требуемый новой средой, не соответствует существующему объекту.

Сценарий использования

Требуется использовать существующий класс, но его интерфейс не соответствует требованиям системы.
Желание создать повторно используемый класс, который работает с несколькими несвязанными классами (включая классы, которые могут быть добавлены в будущем), возможно, не имеющими единого интерфейса.
Посредством преобразования интерфейса интегрировать один класс в другую систему классов.

Подход к реализации

Наследование или зависимость: Рекомендуется использовать зависимость, а не наследование, чтобы сохранить гибкость.

Ключевой код

Адаптер наследует от существующего объекта или зависит от него и реализует требуемый целевой интерфейс.

Пример приложения

Адаптер напряжения: Преобразовать напряжение 110V в 220V для адаптации к электрическим стандартам разных стран.
Преобразование интерфейса: Например, преобразование интерфейса Enumeration из Java JDK 1.1 в интерфейс Iterator из 1.2.
Кроссплатформенная работа: Запуск программ Windows в Linux.
Подключение к базе данных: В Java JDBC взаимодействует с разными типами баз данных через паттерн «Адаптер».

Преимущества

Способствует взаимодействию между классами, даже если они не имеют прямой связи.
Повышает повторное использование.
Повышает прозрачность класса.
Обеспечивает хорошую гибкость.

Недостатки

Чрезмерное использование паттерна Адаптер может привести к хаотичной структуре системы, которую трудно понять и поддерживать.
В Java, поскольку можно наследовать только один класс, можно адаптировать только один класс, и целевой класс должен быть абстрактным.

Структура

Паттерн Адаптер содержит следующие основные роли:

Целевой интерфейс (Target): Определяет интерфейс, необходимый клиенту.
Адаптируемый класс (Adaptee): Определяет уже существующий интерфейс, который нужно адаптировать.
Класс адаптера (Adapter): Реализует целевой интерфейс и вызывает методы класса Adaptee через композицию или наследование, тем самым реализуя целевой интерфейс.

Реализация

У нас естьMediaPlayerинтерфейс и реализацияMediaPlayerкласс сущности интерфейсаAudioPlayer. По умолчанию,AudioPlayerможет воспроизводить аудиофайлы в формате mp3.

У нас также есть другой интерфейсAdvancedMediaPlayerи реализуетAdvancedMediaPlayerКонкретный класс реализации этого интерфейса. Этот класс может воспроизводить файлы в форматах vlc и mp4.

Мы хотим заставитьAudioPlayerвоспроизводить аудиофайлы в других форматах. Чтобы реализовать эту функциональность, нам нужно создать класс, реализующий...MediaPlayerкласс-адаптер интерфейсаMediaAdapter, и используетAdvancedMediaPlayerобъект для воспроизведения требуемого формата.

AudioPlayerИспользует класс-адаптерMediaAdapterПередаёт требуемый тип аудио; нет необходимости знать фактический класс, который может воспроизводить аудио в требуемом формате.AdapterPatternDemoИспользование классаAudioPlayerКласс для воспроизведения различных форматов.

Шаг 1

Создайте интерфейсы для медиаплеера и более продвинутого медиаплеера.

MediaPlayer.java

public interface MediaPlayer { public void play(String audioType, String fileName); }

AdvancedMediaPlayer.java

public interface AdvancedMediaPlayer { public void playVlc(String fileName); public void playMp4(String fileName); }

Шаг 2

Создайте реализациюAdvancedMediaPlayerКласс сущности интерфейса.

VlcPlayer.java

public class VlcPlayer implements AdvancedMediaPlayer{ @Override public void playVlc(String fileName) { System.out.println("Воспроизведение файла vlc. Имя: "+ fileName); } @Override public void playMp4(String fileName) { //Ничего не делать } }

Mp4Player.java

public class Mp4Player implements AdvancedMediaPlayer{ @Override public void playVlc(String fileName) { //Ничего не делать } @Override public void playMp4(String fileName) { System.out.println("Воспроизведение mp4 файла. Имя: "+ fileName); } }

Шаг 3

Создайте реализациюMediaPlayerкласса адаптера для интерфейса.

MediaAdapter.java

public class MediaAdapter implements MediaPlayer { AdvancedMediaPlayer advancedMusicPlayer; public MediaAdapter(String audioType){ if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") ){ advancedMusicPlayer = new VlcPlayer(); } else if (audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){ advancedMusicPlayer = new Mp4Player(); } } @Override public void play(String audioType, String fileName) { if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc")){ advancedMusicPlayer.playVlc(fileName); }else if(audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){ advancedMusicPlayer.playMp4(fileName); } } }

Шаг 4

Создайте реализациюMediaPlayerкласс сущности интерфейса.

AudioPlayer.java

public class AudioPlayer implements MediaPlayer { MediaAdapter mediaAdapter; @Override public void play(String audioType, String fileName) { //Встроенная поддержка воспроизведения музыкальных файлов mp3 if(audioType.equalsIgnoreCase("mp3")){ System.out.println("Воспроизведение mp3-файла. Имя: "+ fileName); } //mediaAdapter обеспечивает поддержку воспроизведения других форматов файлов else if(audioType.equalsIgnoreCase("vlc") || audioType.equalsIgnoreCase("mp4")){ mediaAdapter = new MediaAdapter(audioType); mediaAdapter.play(audioType, fileName); } else{ System.out.println("Недопустимый медиафайл. "+ audioType + " формат не поддерживается"); } } }

Шаг 5

Используйте AudioPlayer для воспроизведения различных типов аудиоформатов.

AdapterPatternDemo.java

public class AdapterPatternDemo { public static void main(String[] args) { AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer(); audioPlayer.play("mp3", "beyond the horizon.mp3"); audioPlayer.play("mp4", "alone.mp4"); audioPlayer.play("vlc", "far far away.vlc"); audioPlayer.play("avi", "mind me.avi"); } }

Шаг 6

Запустите программу, выведите результаты:

Playing mp3 file. Name: beyond the horizon.mp3
Playing mp4 file. Name: alone.mp4
Playing vlc file. Name: far far away.vlc
Invalid media. avi format not supported

Другие расширения

Паттерны проектированияДругое