解析C#设计模式编程中适配器模式的实现

在实际的软件系统设计和开发中，为了完成某项工作需要购买一个第三方的库来加快开发。这带来一个问题，在应用程序中已经设计好的功能接口，与这个第三方提供的接口不一致。为了使得这些接口不兼容的类可以在一起工作，适配器模式提供了一种接口的适配机制。

　　适配器模式的设计思想在生活中经常会应用到，如我们在给手机充电的时候，不可能直接在220V电源上直接充电，而是用手机充电器转换成手机需要的电压才可以正常充电，否则就不可以完成充电，这个充电器就起到了适配的作用。

1、适配器模式简介

1.1、定义

　　适配器模式是通过一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使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。

　　适配器从结构上可以分为类适配器和对象适配器。其中类适配器使用继承关系来对类进行适配，而对象适配器是使用对象引用的方法来进行适配的。

　　C#实现类适配器时，Target只能是接口。实现对象适配器时，Target可以是抽象类也可以是接口。

1.2、使用频率

2、适配器模式结构

2.1、结构图

2.2、参与者

　　适配器模式参与者：

• 　　Target：Client所使用的与特定领域相关的接口。
• 　　Client：与符合Target接口的对象协调的类。
• 　　Adaptee：需要适配的类接口。
• 　　Adapter：适配器，负责Adaptee的接口与Target接口进行适配。

　　在适配器模式中，类Adapter实现适配器的功能，它在Client于Adaptee之间加入Adapter，这样Client把请求发给接口为Target的类Adapter，再由Adapter调用Adaptee，从而实现Client调用Adaptee。

3、类的适配器模式实现
在这里以生活中的一个例子来进行演示适配器模式的实现，具体场景是: 在生活中，我们买的电器插头是2个孔的，但是我们买的插座只有三个孔的，此时我们就希望电器的插头可以转换为三个孔的就好，这样我们就可以直接把它插在插座上，此时三个孔插头就是客户端期待的另一种接口，自然两个孔的插头就是现有的接口，适配器模式就是用来完成这种转换的，具体实现代码如下：

using System;
/// 这里以插座和插头的例子来诠释适配器模式
/// 现在我们买的电器插头是2个孔，但是我们买的插座只有3个孔的
/// 这是我们想把电器插在插座上的话就需要一个电适配器
namespace 设计模式之适配器模式
{
  /// <summary>
  /// 客户端，客户想要把2个孔的插头 转变成三个孔的插头，这个转变交给适配器就好
  /// 既然适配器需要完成这个功能，所以它必须同时具体2个孔插头和三个孔插头的特征
  /// </summary>
  class Client
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      // 现在客户端可以通过电适配要使用2个孔的插头了
      IThreeHole threehole = new PowerAdapter();
      threehole.Request();
      Console.ReadLine();
    }
  }
  /// <summary>
  /// 三个孔的插头，也就是适配器模式中的目标角色
  /// </summary>
  public interface IThreeHole
  {
    void Request();
  }
  /// <summary>
  /// 两个孔的插头，源角色——需要适配的类
  /// </summary>
  public abstract class TwoHole
  {
    public void SpecificRequest()
    {
      Console.WriteLine("我是两个孔的插头");
    }
  }
  /// <summary>
  /// 适配器类，接口要放在类的后面
  /// 适配器类提供了三个孔插头的行为，但其本质是调用两个孔插头的方法
  /// </summary>
  public class PowerAdapter:TwoHole,IThreeHole
  {
    /// <summary>
    /// 实现三个孔插头接口方法
    /// </summary>
    public void Request()
    {
      // 调用两个孔插头方法
      this.SpecificRequest();
    }
  }
}

从上面代码中可以看出，客户端希望调用Request方法（即三个孔插头），但是我们现有的类（即2个孔的插头）并没有Request方法，它只有SpecificRequest方法（即两个孔插头本身的方法），然而适配器类（适配器必须实现三个孔插头接口和继承两个孔插头类）可以提供这种转换，它提供了Request方法的实现（其内部调用的是两个孔插头，因为适配器只是一个外壳罢了，包装着两个孔插头（因为只有这样，电器才能使用），并向外界提供三个孔插头的外观，）以供客户端使用。

4、对象的适配器模式
上面都是类的适配器模式的介绍，然而适配器模式还有另外一种形式——对象的适配器模式，这里就具体讲解下它的实现，实现的分析思路：既然现在适配器类不能继承TwoHole抽象类了（因为用继承就属于类的适配器了），但是适配器类无论如何都要实现客户端期待的方法的，即Request方法，所以一定是要继承ThreeHole抽象类或IThreeHole接口的，然而适配器类的Request方法又必须调用TwoHole的SpecificRequest方法，又不能用继承，这时候就想，不能继承，但是我们可以在适配器类中创建TwoHole对象，然后在Requst中使用TwoHole的方法了。正如我们分析的那样，对象的适配器模式的实现正式如此。下面就让我看看具体实现代码：

namespace 对象的适配器模式

{
  class Client
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      // 现在客户端可以通过电适配要使用2个孔的插头了
      ThreeHole threehole = new PowerAdapter();
      threehole.Request();
      Console.ReadLine();
    }
  }
  /// <summary>
  /// 三个孔的插头，也就是适配器模式中的目标(Target)角色
  /// </summary>
  public class ThreeHole
  {
    // 客户端需要的方法
    public virtual void Request()
    {
      // 可以把一般实现放在这里
    }
  }
  /// <summary>
  /// 两个孔的插头，源角色——需要适配的类
  /// </summary>
  public class TwoHole
  {
    public void SpecificRequest()
    {
      Console.WriteLine("我是两个孔的插头");
    }
  }
  /// <summary>
  /// 适配器类，这里适配器类没有TwoHole类，
  /// 而是引用了TwoHole对象，所以是对象的适配器模式的实现
  /// </summary>
  public class PowerAdapter : ThreeHole
  {
    // 引用两个孔插头的实例,从而将客户端与TwoHole联系起来
    public TwoHole twoholeAdaptee = new TwoHole();
    /// <summary>
    /// 实现三个孔插头接口方法
    /// </summary>
    public override void Request()
    {
      twoholeAdaptee.SpecificRequest();
    }
  }
}