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headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式

程序员文章站 2023-08-02 21:44:47
前言 这一章主要讲2个模式,一个是,适配器模式(负责将一个类的接口适配成用户所期待的),另外一个是外观模式(为子系统提供一个共同的对外接口),看完的第一反应是,为什么要把它们两放在同一章,难道它们有什么不可告人的秘密? 难道是因为他们俩都很简单吗?不会不会,毕竟是大名鼎鼎的headfirst,怎么可 ......

前言

这一章主要讲2个模式,一个是,适配器模式(负责将一个类的接口适配成用户所期待的),另外一个是外观模式(为子系统提供一个共同的对外接口),看完的第一反应是,为什么要把它们两放在同一章,难道它们有什么不可告人的秘密?

难道是因为他们俩都很简单吗?不会不会,毕竟是大名鼎鼎的headfirst,怎么可能这么草率,这我是万万不相信的!

细想了一下,我和工作的点点滴滴,我发现,一般到项目的后期,好像都比较容易用上这两个东西...

当然,项目的后期并不是说一个项目自己从头发开到尾的项目,而是在它生命周期的后半段,比如适配器,用来适配老的接口,比如外观模式,用来隐藏各个子系统,各个模块的协作细节。

 

不过外观模式却不一定都是在后期才发力的:

1,前期如果系统比较复杂,在系统规划的时候,就会有意识的对系统分层,为上层模块提供一些高级的api。

2,在系统的中期呢,开发过程中,发现子系统越来越复杂,也可以提供类似的操作。

3,在系统后期,模块越来越多,功能越来越复杂,还有历史原因,外观模式就更加有用了,毕竟,有一个简单易用的api,比手动调用各个系统的逻辑那简直是不要太舒服!

 

为什么后期不重构?而是要做这些修修补补的工作呢?

举个例子,房子上有棵树,你觉得这棵树很碍事,就把树给干掉了,因为你以为,是房子上面长的,结果呢?特么是树把房子吊着的!类似的坑实在是太多了,所以,重构需谨慎,且构且珍惜。

当然不是说重构不好,而是要综合考量各方面的因素,而且,重构也用得上这些啊,毕竟,重构不是重写...(诶,重写好像也要用)

 

适配器模式

先说说它是干嘛的,用通俗一点的话来讲就是,vga转dvi,2线插头转3线插头...废话不多说,上个图就知道了

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式

什么?大家很想看个例子?那么我就来一个例子吧,就举一个小火鸡变成小鸭子的故事吧

先看看鸭子接口(对应target)

/**
 * 鸭子接口
 */
public interface duck {
    /**
     * 鸭叫
     */
    void quack();

    /**
     * 飞行
     */
    void fly();
}

然后看一下火鸡的接口和实现类(对应adaptee)

/**
 * 火鸡接口
 */
public interface turkey {
    /**
     * 火鸡叫
     */
    void gobble();

    /**
     * 飞行
     */
    void fly();
}

/**
 * 野火鸡
 */
public class wildturkey implements turkey {
    public void gobble() {
        system.out.println("咯咯");
    }
 
    public void fly() {
        system.out.println("我在飞,虽然我飞的很近");
    }
}

首先可以看出,它们的之间有一些共同之处,都有叫声,都可以飞行,这个也是适配的前提,有共同点!

如果没有共同点,是不是去隔壁的其他设计模式看看?

ok,接下来开始适配操作

火鸡适配器(adapter)

/**
 * 火鸡适配器
 */
public class turkeyadapter implements duck {
    turkey turkey;//持有一个火鸡对象
 
    public turkeyadapter(turkey turkey) {
        this.turkey = turkey;
    }

    /**
     * 鸭叫
     */
    public void quack() {
        turkey.gobble();
    }

    /**
     * 飞行
     */
    public void fly() {
        //适配的时候,这里模拟飞行5次
        for(int i= 0; i < 5; i++) {
            turkey.fly();
        }
    }
}

适配器的逻辑也很简单

首先,实现duck接口,要让client能够调用,那么首先得长得和别人一样啊

其次,持有一个真正的处理对象,然后再根据duck接口来进行适配,比如这里,quack接口,就直接调用turkey#gobble(),而fly()可能是因为某种神秘力量,需要火鸡飞行的距离和鸭子一样远,所以需要手动去适配,在这里添加了适配的代码

最后,适配器的作用就是把一个类转换成另外一个类,转换的时候可能需要一些逻辑上的处理,让它能符合用户的期待

测试下是不是成功的伪装了呢

public class duckclient {
    public static void main(string[] args) {

        //初始化一只火鸡
        wildturkey turkey = new wildturkey();
        //伪装成一只鸭子
        duck duck = new turkeyadapter(turkey);

        system.out.println("鸣叫:");
        duck.quack();

        system.out.println("------------------");

        system.out.println("飞行:");
        duck.fly();
    }
}

结果:

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式

适配器模式模式确实很简单,但是确实也很实用,优点很明显,可以将目标类和适配者解耦,不需要改动原来的结构(新增了adapter来封装了适配的逻辑),但是建议不要在系统设计阶段就盲目的使用它,增加系统的复杂度

外观模式

这个就更简单了,例子我可以举一堆,比如说,酒店前台的小姐姐,餐厅前台的小姐姐,医院的小姐姐...

核心思想:为子系统们提供一套通用的对外接口(高级api)

为什么会有这样的需求呢?

各个子系统在设计过程中,或者在实际使用的过程中会发现,有一些通用的步骤,对于更加高的调用层来说,它们其实不需要知道底层是通过哪些步骤来实现的,更多的是,以一个统一的接口来调用。

比如,在想在家里搞一个家庭影院,需要以下步骤:

1,灯光不能太亮,亮度需要调低到10

2,需要打开投影机,并且要调整到宽屏模式

3,音响需要调整成环绕立体音,音量设置成5

4,打开dvd开始播放

代码如下:

灯光:

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式
/**
 * 影院灯光
 */
public class theaterlights {
    string description;

    public theaterlights(string description) {
        this.description = description;
    }

    public void on() {
        system.out.println(description + " 打开");
    }

    public void off() {
        system.out.println(description + " 关闭");
    }

    public void dim(int level) {
        system.out.println(description + " 亮度调节到:" + level  + "%");
    }

    public string tostring() {
        return description;
    }
}
view code

投影仪:

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式
/**
 * 投影仪屏幕
 */
public class screen {
    string description;

    public screen(string description) {
        this.description = description;
    }

    public void up() {
        system.out.println(description + " 上升");
    }

    public void down() {
        system.out.println(description + " 下降");
    }


    public string tostring() {
        return description;
    }
}
/**
 * 投影仪
 */
public class projector {
    string description;
    dvdplayer dvdplayer;
    
    public projector(string description, dvdplayer dvdplayer) {
        this.description = description;
        this.dvdplayer = dvdplayer;
    }
 
    public void on() {
        system.out.println(description + " 打开");
    }
 
    public void off() {
        system.out.println(description + " 关闭");
    }

    public void widescreenmode() {
        system.out.println(description + " 调整到宽屏模式");
    }

    public void tvmode() {
        system.out.println(description + " 调整到tv模式");
    }
  
    public string tostring() {
            return description;
    }
}
view code

音响:

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式
/**
 * 音响
 */
public class amplifier {
    string description;

    public amplifier(string description) {
        this.description = description;
    }
 
    public void on() {
        system.out.println(description + " 打开");
    }
 
    public void off() {
        system.out.println(description + " 关闭");
    }

    //立体声
    public void setstereosound() {
        system.out.println(description + " 立体声模式");
    }

    //环绕声
    public void setsurroundsound() {
        system.out.println(description + " 环绕声模式");
    }
 
    public void setvolume(int level) {
        system.out.println(description + " 调整音量到: " + level);
    }

    public string tostring() {
        return description;
    }
}
view code

dvd播放器:

headfirst设计模式(8)—适配器模式与外观模式
/**
 * dvd播放器
 */
public class dvdplayer {
    string description;
    int currenttrack;
    amplifier amplifier;
    string movie;
    
    public dvdplayer(string description, amplifier amplifier) {
        this.description = description;
        this.amplifier = amplifier;
    }
 
    public void on() {
        system.out.println(description + " 播放");
    }
 
    public void off() {
        system.out.println(description + " 关闭");
    }

    public void play(string movie) {
        this.movie = movie;
        currenttrack = 0;
        system.out.println(description + " 播放 \"" + movie + "\"");
    }

    public string tostring() {
        return description;
    }
}
view code

不重要的代码就折叠了,免得难得看,不使用外观模式,需要调用一堆代码:

/**
 * 不使用外观模式
 */
public class client {
    public static void main(string[] args) {
        amplifier amp = new amplifier("top-o-line 扬声器");
        dvdplayer dvd = new dvdplayer("top-o-line dvd播放器", amp);
        projector projector = new projector("top-o-line 投影仪", dvd);
        theaterlights lights = new theaterlights("客厅灯");
        screen screen = new screen("投影仪银幕");

        system.out.println("准备看电影...");
        lights.dim(10);
        screen.down();
        projector.on();
        projector.widescreenmode();
        amp.on();
        amp.setsurroundsound();
        amp.setvolume(5);
        dvd.on();
        dvd.play("夺宝奇兵");
    }
}

使用外观模式,一行解决:

/**
 * 使用外观模式后的测试类
 */
public class facadeclient {

    private static hometheaterfacade home_theater;
    static{
        amplifier amp = new amplifier("top-o-line 扬声器");
        dvdplayer dvd = new dvdplayer("top-o-line dvd播放器", amp);
        projector projector = new projector("top-o-line 投影仪", dvd);
        theaterlights lights = new theaterlights("客厅灯");
        screen screen = new screen("投影仪银幕");

        home_theater = new hometheaterfacade(amp, dvd, projector, screen, lights);
    }

    public static void main(string[] args) {
        //看电影
        home_theater.watchmovie("夺宝奇兵");
    }
}

我擦?咋还是这么多行?

static块里面的代码是初始化代码,一般使用spring,都是依赖注入的东西,其实调用就一行:

home_theater.watchmovie("夺宝奇兵");

一键解决就是爽啊,如果说对比的话,相当于,去网上买了个床,小哥送来的是一堆零件让你组装,和小哥送来就是一张组装好了的床啊!

但是能够一键解决的,更多的是一些通用的操作,比如说,例子中,灯光不能太亮,你想把它调到5,不想用默认的10,,那么可能就只能自己写一遍外观模式封装的逻辑了。

那么这里就有个问题了,能不能重载方法,让它支持可以自定义灯光亮度这个参数呢?对于这个我只能说,要看业务需求了,如果100个人里面只有1个人用,那么对于系统产生的复杂度可能比 产生的价值高,反过来,可能就需要去实现。

但是,如果这种需求越来越多,系统变得越来越复杂,那外观模式还是一个简单可爱的小姐姐吗?如果不实现,就无法达到隐藏子系统复杂度的痛点,如果实现,就会产生新的api调用的复杂度,我终于知道为啥我特么还在学习设计模式了...

说了这么多,说说它的优缺点吧

优点:

1,对客户屏蔽了子系统组件使用起来门槛更低。

2,实现了子系统与客户之间的松耦合关系。

3,虽然提供了访问子系统的统一入口,但是并不影响用户直接使用子系统类。

缺点:

1,通过外观类访问子系统时,减少了可变性和灵活性。

2,在新的子系统加入,或者子系统接口变更时,可能需要修改外观类或客户端的源代码,违背了“开闭原则”。