在现实生活中，经常出现两个对象因接口不兼容而不能在一起工作的实例，这时需要第三者进行适配。例如，讲中文的人同讲英文的人对话时需要一个翻译，用直流电的笔记本电脑接交流电源时需要一个电源适配器等。在软件设计中也可能出现，需要开发的具有某种业务功能的组件在现有的组件库中已经存在，但它们与当前系统的接口规范不兼容，如果重新开发这些组件成本又很高，这时用适配器模式能很好地解决这些问题。
适配器模式在编程过程中是一个经常用到的模式，它的作用是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。Adapter 模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
模式的定义
适配器模式分为类结构型模式和对象结构 型模式两种，前者类之间的稠合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。
该模式主要优点如下：
- 客户端通过适配器可以透明地调用目标接口。
- 复用了现存的类，程序员不需要修改原有代码而重用现有的适配者类。
- 将目标类和适配者类解耦，解决了目标类和适配者类接口不一致的问题。
其缺点是：对类适配器来说，更换适配器的实现过程比较复杂。
模式的结构与实现
类适配器模式可采用多重继承方式实现，如 C++ 可定义一个适配器类来同时继承当前系统的业务接口和现有组件库中已经存在的组件接口；Java 不支持多继承，但可以定义一个适配器类来实现当前系统的业务接口，同时又继承现有组件库中已经存在的组件。对象适配器模式可采用将现有组件库中已经实现的组件引入适配器类中，该类同时实现当前系统的业务接口。
模式结构
- 目标接口（Target）：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
- 适配者类（Adaptee）：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
- 适配器类（Adapter）：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。
类适配器模式实现
/**
* 目标接口
*/
public interface Target {
void request();
}
/**
* 适配者类
**/
public class Adaptee {
public void specificRequest(){
System.out.println("调用适配者中的代码!");
}
}
/**
* 类适配器
**/
public class ClassAdapter extends Adaptee implements Target{
@Override
public void request() {
specificRequest();
}
}
public class ClassAdapterTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("类适配器模式测试:");
Target target = new ClassAdapter();
target.request();
}
}
上面代码实现了一个非常简单的类适配器模式，结构图如下：
对象适配器模式实现
/**
* 目标接口
*/
public interface Target {
void request();
}
/**
* 适配者类
**/
public class Adaptee {
public void specificRequest(){
System.out.println("调用适配者中的代码!");
}
}
/**
* 对象适配器
**/
public class ObjectAdapter implements Target{
private Adaptee adaptee;
public ObjectAdapter(Adaptee adaptee) {
this.adaptee = adaptee;
}
@Override
public void request() {
adaptee.specificRequest();
}
}
public class ObjectAdapterTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("对象适配器模式测试:");
Adaptee adaptee = new Adaptee();
Target target = new ObjectAdapter(adaptee);
target.request();
}
}
上面代码实现了一个非常简单的对象适配器模式。
上述两种适配器的实现方式，可以看到，大部分情况下，两种适配器都可以满足转换接口的需求，但是它们之间还是有一定差别的，具体如下表：
| 条件 | 类适配器 | 对象适配器 |
|---|---|---|
| 是否可以适配一系列继承类 | 不可以（源类的子类不行） | 可以（多态） |
| 是否可以修改源类功能 | 可以（多态） | 不可以 |
| 结构性质 | 静态 | 动态 |
| 耦合度 | 高 | 低 |
| 是否违反类的单一职责原则 | 违反（满足两个接口） | 不违反 |
由此可见，在编程中通常倾向于使用对象适配器从而实现程序更大的灵活性。这个结果也体现了面向对象的一个设计原则 “有线使用组合，而非继承”。
应用实例
在超市的家电区，有着各种各样的电器，它们的电源插头多种多样，遵循不同的标准，但是超市的壁式插座只提供标准的二相插座，怎样才能把不同的电器都连接上呢？
下面我们用对象适配器模式来模拟解决：
原有系统接口（电器自带的插头）
/**
* 原有的系统接口
* 带地线的插头
*/
public interface IWithEarthWritePlug {
/**
* @param liveWrite 火线
* @param nullWrite 零线
* @param earthWire 地线
*/
void plug(String liveWrite,String nullWrite,String earthWire);
}
新系统接口（壁挂插座要求的插头）
/**
* 当前系统期望的接口,也就是 目标接口
* 不接地线的两相插头
*/
public interface INoEarthWirePlug {
/**
* @param liveWrite 火线
* @param nullWrite 零线
*/
void plug(String liveWrite,String nullWrite);
}
源类（实现了源接口）
/**
* 适配者
* 电视机自带接地线插头
**/
public class TVPlug implements IWithEarthWritePlug{
@Override
public void plug(String liveWrite, String nullWrite, String earthWire) {
//接通电源,电视机就可以打开了
play();
}
private void play(){
System.out.println("打开电视机");
}
}
由以上两个接口可以看出，方法的定义是不同的，客户端无法直接使用原有接口，也就是说电视机无法直接使用原有接口，因为壁挂插座是两头的。
适配器类（对象适配器）
/**
* 适配器类(对象适配器)
**/
public class Plug3to2Adapter implements INoEarthWirePlug{
private IWithEarthWritePlug adaptee;
@Override
public void plug(String liveWrite, String nullWrite) {
//街上两根线,地线悬空
adaptee.plug("火线","零线",null);
}
public Plug3to2Adapter(IWithEarthWritePlug adaptee) {
this.adaptee = adaptee;
}
}
适配器客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//目标接口,使用适配器对源类进行转换
INoEarthWirePlug tvPlug = new Plug3to2Adapter(new TVPlug());
//按目标接口的格式访问适配者
tvPlug.plug("火线","零线");
}
}
在这里采用了构造时传入源对象(也就是电视机)。在声明 adaptee 属性时使用了接口，可以适配同一类的源对象，比如假设还有一种电冰箱是三相插头的，也需要做转换，也可以使用此适配器，只要在构造的时候传入电冰箱源类就行了。
总结
在以下情况下可以使用适配器模式：
- 系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的要求。
- 想要建立一个可以重复使用的类，用于与一些彼此之间没有太大关联的一些类，包括一些可能在将来引进的类一起工作。这些源类不一定有很复杂的接口。
- 对对象适配器而言，在设计里，需要改变多个已有子类的接口，如果使用类的适配器模式，就要针对每一个子类做一个适配器，而这不太实际。
适配器模式允许我们使用现有类进行扩展来满足客户类的需求。当现有的类不能满足客户需要的接口时，通常可以创建一个新类来实现接口和扩展现有类。这种方法会创建一个类适配 器，它将把客户的调用转变为调用现有类的方法。除此之外，还可以使用现有类的实例来创建一个新的客户子类。这种方法会创建一个对象适配器，将客户调用转发给现有类的实例。这两种方法分别为类适配器和对象适配器。
