爪哇语言结构性模式之变压器模式介绍(上)

1/5/2008来源:Java教程人气:4272


  什么是结构性模式
  结构性模式描述类和对象怎样结合在一起成为较大的结构。 结构性模式描述两种不同的东西:类与类的实例。根据它们所描述的东西的不同, 结构性模式可以分为类结构模式和实例结构模式两种。
  类结构模式使用继续(inheritance)来把类,接口等组合在一起,形成更大的结构。 当一个类从父类继续,并实现某接口时,这个新的类就把父类的结构和接口的结构结合起来。 类结构模式是静态的。一个类结构模式的典型的例子,就是类形式的变压器模式。
  实例结构模式描述各种不同类型的把对象组合在一起,实现新的功能的方法。实例结构模式是动态的。 一个典型的实例结构模式,就是代理人模式,代理人模式将在以后介绍。其它的例子包括后面将要介绍的复合模式, 飞行重量模式,装饰模式,以及实例形式的变压器模式等。
  有一些模式会有类结构模式的形式和实例结构模式的形式两种,成为以上两种形式的结构模式的极好注解。 本节要介绍的变压器模式就是这样,它有类形式和实例形式两种。
  变压器模式的介绍
  变压器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口。变压器模式使原本无法在一起工作的两个类能够在一起工作。 如前所述,变压器模式是关于类结构的结构性模式,因而是静态的模式。
  这很象变压器(Adapter)---变压器把一种电压变换成另一种电压。当我把美国的电器拿回中国大陆去用的时候, 我就面临电压不同的问题。美国的生活用电压是110伏,而中国的电压是220伏。我假如要在中国大陆使用我在美国使用的电器, 我就必须有一个能把220伏电压转换成110伏电压的变压器。而这正象是本模式所做的事,因此此模式被称为变压器模式。
  读者可能也会想到,Adapter在中文也可翻译为转换器(适配器)。实际上,转换器(适配器)也是一个合适的名字。仍用电器作例子, 美国的电器的插头一般是三相的,即除了阳极,阴极外,还有一个地极。中国大陆的建筑物内的电源插座一般只有两极,没有地极。 这时候,即便电器的确可以接受220伏电压,电源插座和插头不匹配,也使电器无法使用。 一个三相到两相的转换器(适配器)就能解决这个问题。因此此模式也可被称为转换器(适配器)模式。
  同时,这种做法也很象包装过程,被包装的物体的真实样子被包装所掩盖和改变,因此有人把这种模式叫做包装(Wrapper)模式。事实上, 我们经常写很多这样的wrapper类,把已有的一些类包裹起来,使之能有满足需要的接口。
  变压器模式有类形式和实例形式两种不同的形式。
  类形式的变压器模式的类图定义如下。
   爪哇语言结构性模式之变压器模式介绍(上)(图一)
  图1. 类形式的类变压器模式的类图定义
  在图1可以看出,模式所涉及的成员有:
  目标(Target)。这就是我们所期待得到的接口。注重,由于这里讨论的是类变压器模式,因此目标不可以是类。
  源(Adaptee)。现有需要适配的接口。
  变压器(Adapter)。变压器类是本模式的核心。变压器把源接口转换成目标接口。显然,这一角色不可以是接口, 而必须是实类。
  本模式的示范代码如下:
  package com.javapatterns.adapter.classAdapter;
  public interface Target
  {
  /**
   * Class Adaptee contains Operation sampleOperation1.
   */
  void sampleOperation1();
  /**
   * Class Adaptee doesn't contain operation sampleOperation2.
   */
  void sampleOperation2();
  }
  代码清单1. Target的源代码。
  package com.javapatterns.adapter.classAdapter;
  public class Adaptee
  {
   public void
  sampleOperation1(){}
  }
  代码清单2. Adaptee的源代码。
  package com.javapatterns.adapter.classAdapter;
  public class Adapter extends Adaptee implements Target
  {
  /**
   * Class Adaptee doesn't contain operation sampleOperation2.
   */
  public void sampleOperation2()
  {
  // Write your code here
  }
  }
  代码清单3. Adapter的源代码。
  类形式的变压器模式的效果
  第一、 使用一个实类把源(Adaptee)适配到目标(Target)。这样一来,假如你想把源以及源的子类都使用此类适配, 就行不通了。
  第二、 由于变压器类是源的子类,因此可以在变压器类中置换(override)掉源的一些方法。
  第三、 由于只引进了一个变压器类,因此只有一个路线到达目标类。问题得到简化。
  实例形式的变压器模式的类图定义如下。
  爪哇语言结构性模式之变压器模式介绍(上)(图二)
  在图1可以看出,模式所涉及的成员有:
  目标(Target)。这就是我们所期待得到的接口。目标可以是实的或抽象的类。
  源(Adaptee)。现有需要适配的接口。
  变压器(Adapter)。变压器类是本模式的核心。变压器把源接口转换成目标接口。 显然,这一角色必须是实类。
  本模式的示范代码如下:
  package com.javapatterns.adapter;
  public interface Target {
  /**
   * Class Adaptee contains operation sampleOperation1.
   */
  void sampleOperation1();
  /**
   * Class Adaptee doesn't contain operation sampleOperation2.
   */
  void sampleOperation2();
  }
  代码清单4. Target的源代码。
  package com.javapatterns.adapter;
  public class Adapter implements Target {
  public Adapter(Adaptee adaptee){
  super();
  this.adaptee = adaptee;
  }
  public void sampleOperation1(){  adaptee.sampleOperation1();
  }
  public void sampleOperation2(){
  // Write your code here
  }
  PRivate Adaptee adaptee;
  }
  代码清单5. Adapter的源代码。
  package com.javapatterns.adapter;
  public class Adaptee {
  public void sampleOperation1(){}
  }
  代码清单6. Adaptee的源代码。
  实例形式的变压器模式的效果
  第一、 一个变压器可以把多种不同的源适配到同一个目标。换言之,同一个变压器可以把源类和它的子类都适配到目标接口。
  第二、 与类形式的变压器模式相比,要想置换源类的方法就不轻易。假如一定要置换掉源类的一个或多个方法,就只好先做一个源类的子类, 将源类的方法置换掉,然后再把源类的子类当作真正的源进行适配。
  第三、 虽然要想置换源类的方法不轻易,但是要想增加一些新的方法则方便得很。 而且新增加的方法同时适用于所有的源。
  在什么情况下使用变压器模式
  在以下各种情况下使用变压器模式:
  第一、 你需要使用现有的类,而此类的接口不符合你的需要。
  第二、 你想要建立一个可以重复使用的类,用以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。
  第三、 (对实例形式的变压器模式而言)你需要改变多个已有的子类的接口, 假如使用类形式的变压器模式,就要针对每一个子类做一个变压器类,而这不太实际。
  J2SE中的变压器模式的使用
  在爪哇语言2.0的标准SDK中,有很多的变压器类。如:
  库程序包java\awt\event中有
  ComponentAdapter
  ContainerAdapter
  FocusAdapter
  HierarchyBoundsAdapter
  KeyAdapter
  MouseAdapter
  MouseMotionAdapter
  WindowAdapter
  库程序包Javax\swing\event中有
  InternalFrameAdapter
  MouseInputAdapter
  这些都是变压器模式使用的实际例子。值得指出的是,WindowAdapter的建立者们不可能预见到你所要使用的目标接口, 因此WindowAdapter不可能实现你的目标接口。但是,在考察了这些变压器类的使用范围之后,我们会发现, WindowAdapter只需实现WindowListener的接口即可,也就是说,目标接口被省略了。请见下面的解释。