Adaptor Pattern 轉接器模式 [Design Pattern in Java]

假如要使用A, 但無法直接使用, 只能使用B介面

所以我們用轉接器類別包裝A的方法，並且實作B，達到轉接的效果

用螢幕轉接器的例子直接解釋

例如我們有個 HDMI的線, 叫做 HDMI interface


interface HDMI {
    // 定義連接裝置的方法格式
    boolean connect(String device);
}

但現在有個螢幕只有支援VGA的插孔

所以我們需要個 HDMI轉VGA的Adaptor類別, 把VGA的類別引入進來, 並使用之


class HdmiToVgaAdpator implements HDMI {
    VGA vgaCable = null;

    HdmiToVgaAdpator(VGA vgaCable) {
        this.vgaCable = vgaCable;
    }

    // 必須要實作HDMI的方法
    public boolean connect(String device) {
        // 介接Vga線的connect功能
        System.out.println("使用轉接器的connect功能!");
        vgaCable.connect(device);
        return true;
    }
}

因為有使用到VGA類別, 所以來定義一下


interface VGA {
    // 定義連接裝置的方法格式
    boolean connect(String device);
}

class VGACable implements VGA {
    public boolean connect(String device) {
        System.out.println("VGA線連接: " + device);
        return true;
    }
}

來定義有台筆電, 是只有具備hdmi孔, 但具備著可以連接到某裝置進行投影

class Labtop {
    // 該台筆電只有hdmi孔, 並指定要連接的螢幕(device)
    public void connectToDevice(HDMI hdmi, String device) {
        System.out.println("筆電只有hdmi孔, 使用實作hdmi介面的 'hdmi轉vga的轉接器' 類別！");
        hdmi.connect(device);
    }
}

接著來使用吧

public class main {
    public static void main(String[] args) {

        Labtop laptop = new Labtop();
        // 如果某筆電只有hdmi插孔, 但要接的投影螢幕只有vga
        laptop.connectToDevice(
                new HdmiToVgaAdpator( // 這時可以使用Hdmi轉Vga的轉接器！ 轉接器需要帶入實際具有VGA功能的VGA線物件
                        new VGACable()),
                "老舊投影機");
    }
}

我們可以看到結果為:

筆電使用了實作hdmi介面的轉接器 (轉接器因為實作了hdmi interface, 所以可以插入筆電的hdmi孔)
接著轉接器引入了VGA cable類別, 故轉接器就可以使用VGA的connect()功能
最後就觸發VGA功能, 與投影裝置連動

實際應用場景

通常轉接器模式可用在轉接那些已經過時的模組&方法

例如有模組是用Java較舊迭代Collection的版本去寫的, 為Enumeration Interface

但現在新的專案中，是使用Iterator方式去迭代Collection

class NewLoopService {
    // 使用Java 5版本之後支援的Iterator
    public void loopCollection(Collection col, Iterator itr) {
        itr = col.iterator();
        
        while(itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

使用NewLoopService

class main() {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        
        // 宣告Iterator的變數
        Iterator itr;
        
        NewLoopService loopService = new NewLoopService();
        loopService.loopCollection(list, itr);
    }
}

但現在若只能用舊版的 Enumeration 方式去迭代

這時就可以寫一個 EnumeratorAdaptor 來實作可兼容Iterator的類別, 並可呼叫 Enumeration的方法

// 實作Iterator的方法
class EnumeratorAdaptor<E> implement Iterator {
    Enumeration<E> enumeration;
    
    EnumeratorAdaptor(Enumeration<E> enumeration) {
        this.enumeration = enumeration;
    }
    
    // 實作Iterator 介面所需的方法
    public boolean hasNext() {
        // 但實際上是使用Enumeration的方法
        return this.enumeration.hasMoreElements();
    }
    
    public Object next() {
        return this.enumeration.nextElement();
    }
    
    // 但這時候會遇到Enumeration沒有的方法, 但又必須要實作 滿足Iterator的介面規範, 這時可以throw Exception來處理
    public void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

這時我們可以在main()中改用轉接器, 來間接使用Enumeration了！

class main() {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        
        // 使用 `實作Iterator介面` 的轉接器
        EnumeratorAdaptor itr;
        
        NewLoopService loopService = new NewLoopService();
        loopService.loopCollection(list, itr);
    }
}


class NewLoopService {
    // 使用Java 5版本之後支援的Iterator
    public void loopCollection(Collection col, Iterator itr) {
        itr = col.iterator();
        
        // 這時會是使用EnumeratorAdaptor內的hasNext()與next() 達到轉接的效果
        while(itr.hasNext()) {
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

透過以上方法, 可以把要使用Enumeration方式的service, 但該Service又是只能吃Iterator的輸入, 那就可以實作一個 EnumeratorAdaptor, 帶入Service, 並透過轉接器使用 Enumeration的方式去撈出Collection內容.

用螢幕轉接器的例子直接解釋

實際應用場景

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