设计模式中的“万能转换器”——适配器模式

你用过Type-C转HDMI的转换器吗？它的作用很简单：让Type-C接口的电脑能连接HDMI接口的显示器。适配器模式就是软件世界的“转换器”，它能将两个不兼容的接口（比如数据格式、协议、硬件规格）连接起来，让它们无缝协作。

一、核心逻辑

适配器模式的核心是中间商思维：不改变原有代码，而是增加一个中间层（适配器）来协调矛盾。它的三个关键角色：

1. 目标接口（Target）：用户需要的接口（如显示器的HDMI接口）。
2. 适配者类（Adaptee）：已存在的、功能完善但接口不兼容的类（如电脑的Type-C接口）。
3. 适配器类（Adapter）：将适配者的功能“翻译”为目标接口（如Type-C转HDMI转换器）。

举个栗子：

• 显示器（目标接口）：需要HDMI信号输入。
• 笔记本电脑（适配者）：只能输出Type-C信号。
• 转换器（适配器）：将Type-C信号转换为HDMI格式。

二、类适配器 vs 对象适配器

	类适配器	对象适配器
实现方式	继承被适配类（如extends TypeCDevice）	组合被适配对象（如private TypeCDevice）
灵活性	仅支持单一被适配类	支持多种设备（如Type-C/USB-A/DP接口）
代码耦合度	高（需继承具体类）	低（仅依赖接口）
适用场景	专用转换器（如固定品牌设备）	多功能转换坞（需兼容多种协议）

类适配器（继承实现）

场景：专用Type-C转HDMI线（适配关系固定）

// 目标接口：HDMI输出协议  
interface HDMI {  
    void sendHDMISignal();  
}  

// 被适配者：Type-C接口的笔记本  
class TypeCDevice {  
    void sendTypeCSignal() {  
        System.out.println("发送Type-C数字信号");  
    }  
}  

// 类适配器（继承TypeCDevice，实现HDMI接口）  
class TypeCToHDMIAdapter extends TypeCDevice implements HDMI {  
    @Override  
    public void sendHDMISignal() {  
        super.sendTypeCSignal();  // 调用父类方法  
        System.out.println("类适配器：Type-C信号 → HDMI信号转换");  
    }  
}  

// 客户端调用  
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        HDMI adapter = new TypeCToHDMIAdapter();  
        adapter.sendHDMISignal();  
    }  
}  

输出结果：

发送Type-C数字信号  
类适配器：Type-C信号 → HDMI信号转换  

特点：

• 适配器直接继承被适配者（TypeCDevice）
• 代码耦合度高，无法动态更换适配对象

对象适配器（组合实现）

场景：多功能转换坞（支持Type-C/USB-A转HDMI）

// 目标接口：同上HDMI接口  

// 对象适配器（实现HDMI接口，持有TypeCDevice实例）  
class UniversalHDMIAdapter implements HDMI {  
    private TypeCDevice typeCDevice;  

    UniversalHDMIAdapter(TypeCDevice device) {  
        this.typeCDevice = device;  
    }  

    @Override  
    public void sendHDMISignal() {  
        typeCDevice.sendTypeCSignal();  
        System.out.println("对象适配器：动态转换信号 → HDMI");  
    }  
}  

// 客户端调用  
public class Client {  
    public static void main(String[] args) {  
        TypeCDevice macbook = new TypeCDevice();  
        HDMI adapter = new UniversalHDMIAdapter(macbook);  
        adapter.sendHDMISignal();  
    }  
}  

输出结果：

发送Type-C数字信号  
对象适配器：动态转换信号 → HDMI  

特点：

• 适配器通过组合持有被适配者对象
• 可动态适配不同设备（如同时支持Type-C和USB-A输入）

三、应用场景

• 硬件接口转换：Type-C转网口、USB转串口。
• 数据格式兼容：JSON转XML、旧版API对接新版系统。
• 协议适配：蓝牙设备连接不同操作系统的手机。

四、优缺点

• 优点：
  • 复用性：老旧设备无需改造即可接入新系统。
  • 灵活性：一个适配器可支持多场景（如三合一充电线）。
• 缺点：
  • 过度使用会臃肿：就像包里的各种转换器，太多反而难以管理。

五、适配器模式的本质

• 核心价值：通过中间层转换接口冲突，符合开放-封闭原则（不修改原有代码）
• 硬件映射：
  • 类适配器 → 焊接式固定转换线（如苹果官方Type-C转HDMI线）
  • 对象适配器 → 第三方多功能扩展坞（支持热插拔）
• 开发启示：优先使用对象适配器，避免Java单继承的限制

通过HDMI场景的深入解析可见，适配器模式是接口冲突的终极解决方案。无论是代码中的协议转换，还是你桌上那根“救命”的Type-C转HDMI线，都在默默践行这一设计哲学。