适配器模式：将不兼容的接口转换为可兼容的接口

什么是适配器模式？

适配器模式是一种结构型设计模式，用于将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。它允许不兼容的类能够合作，使得原本由于接口不匹配而无法工作的类能够一起工作。

适配器模式通过创建一个适配器类，将原本不兼容的接口转换为目标接口，从而使得客户端能够使用目标接口来调用适配器类。适配器类实现了目标接口，并在内部持有一个原本不兼容的类的实例，通过适配器类的方法来调用原本不兼容类的方法。

优缺点

优点

1. 兼容性：适配器模式可以解决不同类之间接口不兼容的问题，使得原本无法合作的类能够一起工作。
2. 复用性：适配器模式可以复用已有的类，通过适配器类来使用这些类，而无需修改原有代码。
3. 灵活性：适配器模式可以在不修改原有代码的情况下，通过适配器类来扩展功能或修改行为。

缺点： 过多地使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是 A 接口，其实内部被适配成了 B 接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。

示例

假设我们要给手机充电，该手机充电的电压只支持4v，现在电源电压是220v，为了能够给手机充电，我们可以使用适配器模式，将电压转为为4v。

目标类：手机

public class Phone {
    // 充电
    public void chargin(IVoltage5V iVoltage5V) {
        if (iVoltage5V.output5V() == 5) {
            System.out.println("电压为5V，可以充电~");
        } else if (iVoltage5V.output5V() > 5) {
            System.out.println("电压大于5V，不能充电");
        }
    }
}

原本不兼容的类：220V电源插座

// 被适配器类
public class Voltage220V {
    public int output220V() {
        int src = 220;
        System.out.println("电压=220V");
        return src;
    }
}

适配器接口

public interface IVoltage5V {
    public int output5V();
}

适配器类：220V电源适配器

// 适配器类
public class VotageAdapter extends Voltage220V implements IVoltage5V{
    @Override
    public int output5V() {
        int srcV = output220V(); // 获取220V电压
        int dstV = srcV / 44; // 转成5V电压
        return dstV;
    }
}

客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-------使用类适配器------------");
        Phone phone = new Phone();
        phone.chargin(new VotageAdapter());
    }
}

源码分析

Java IO中，InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 就是两个适配器(Adapter)，它们两个是字节流和字符流之间的桥梁。InputStreamReader 使用 StreamDecoder （流解码器）对字节进行解码，实现字节流到字符流的转换， OutputStreamWriter 使用StreamEncoder（流编码器）对字符进行编码，实现字符流到字节流的转换。

// InputStreamReader 是适配器，FileInputStream 是被适配的类
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), "UTF-8");

InputStreamReader部分源码：

public class InputStreamReader extends Reader {
	//用于解码的对象
	private final StreamDecoder sd;
    public InputStreamReader(InputStream in) {
        super(in);
        try {
            // 获取 StreamDecoder 对象
            sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, (String)null);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            throw new Error(e);
        }
    }
    // 使用 StreamDecoder 对象做具体的读取工作
	public int read() throws IOException {
        return sd.read();
    }
}

总结

适配器模式是一种非常有用的设计模式，它可以解决不兼容的接口问题，使得原本无法合作的类能够一起工作。通过创建一个适配器类，将原本不兼容的接口转换为目标接口，适配器模式提供了一种灵活、可复用的方式来扩展功能或修改行为。在实际开发中，适配器模式经常被用于集成不同系统或库之间的接口，以实现系统的互操作性和可扩展性。