GoF之擴充卡模式、政策模式詳解

擴充卡模式(Adapter Pattern)

将一個接口轉換成客戶希望的另一個接口，使接口不相容的那些類可以一起工作，其别名為包裝器(Wrapper)。擴充卡模式既可以作為類結構型模式，也可以作為對象結構型模式。

優點

1、可以讓任何兩個沒有關聯的類一起運作。

2、提高了類的複用。

3、增加了類的透明度。

4、靈活性和擴充性都非常好，符合“開閉原則”。

缺點：

1、過多地使用擴充卡，會讓系統變複雜。比如，明明看到調用的是A 接口，其實内部被适配成了 B 接口的實作。如果不是很有必要，可以不使用擴充卡，而是直接對系統進行重構。

2.由于 JAVA至多繼承一個類，是以至多隻能适配一個适配者類，而且目标類必須是抽象類。

使用場景：有動機地修改一個正常運作的系統的接口，這時應該考慮使用擴充卡模式。

注意事項：擴充卡不是在詳細設計時添加的，而是解決正在服役的項目的問題。

類擴充卡模式（adapter pattern）

具體實作：通過電源擴充卡，将電源輸入220V（适配者）轉換為5V輸出（目标）。

//目标角色

public interface PowerTarget{

public int output5V();

}

//适配者角色

public class PowerAdaptee{

private int output = 220;

public int output220V() {

System.out.println(“電源輸出電壓：” + output);

return output;

}

}

//擴充卡角色

public class PowerAdapterextends PowerAdapteeimplements PowerTarget{

@Override

public int output5V() {

int output =output220V();

System.out.println(“電源擴充卡開始工作，此時輸出電壓是：” + output);

output = 5;

System.out.println(“電源擴充卡工作完成，此時輸出電壓是：” + output);

return output;

}

}

電源擴充卡類實作了電源目标，繼承了适配者。

//類擴充卡模式測試

public class ClassAdapterPatternTest{

public static void main(String[] args) {

PowerTargettarget = new PowerAdapter();

target.output5V();

}

}

對象擴充卡模式（object adapter pattern）

對象擴充卡模式在運作時實作target（目标）接口。在這種擴充卡模式中，擴充卡包裝了一個類執行個體。擴充卡通過調用包裝對象執行個體的方法實作适配。

代碼示例和類擴充卡模式隻有Adapter類有不同，其他都一樣，隻貼上Adapter類。

//擴充卡角色

public class PowerAdapterimplements PowerTarget{

private PowerAdaptee powerAdaptee;

public PowerAdapter(PowerAdapteepowerAdaptee) {

super();

this.powerAdaptee = powerAdaptee;

}

@Override

public int output5V() {

int output = powerAdaptee.output220V();

System.out.println(“電源擴充卡開始工作，此時輸出電壓是：” + output);

output = 5;

System.out.println(“電源擴充卡工作完成，此時輸出電壓是：” + output);

return output;

}

}

實作了PowerTarget（目标角色），在建立對象時引入PowerAdaptee（适配者角色）。

預設擴充卡模式（defaultadapter pattern）（用戶端，繼承b，調用b中的方法，不必直接實作a（直接實作a需要實作a中的所有的方法））

當不需要全部實作接口提供的方法時，可以設計一個擴充卡抽象類實作接口，并為接口中的每個方法提供預設方法，抽象類的子類就可以有選擇的覆寫父類的某些方法實作需求，它适用于一個接口不想使用所有的方法的情況。

在java8後，接口中可以有default方法，就不需要這種預設擴充卡模式了。接口中方法都設定為default，實作為空，這樣同樣同樣可以達到預設擴充卡模式同樣的效果。

政策模式（Strategy Pattern）也叫 政策模式（Policy Pattern）。

指的是對象具備某個行為，但是在不同的場景中，該行為有不同的實作算法。比如一個人的交稅比率與他的工資有關，不同的工資水準對應不同的稅率。

優點：

1、算法可以自由切換。

2、避免使用多重條件判斷。

3、擴充性良好。

缺點：

1、政策類會增多。

2、所有政策類都需要對外暴露。

具體實作：建立加減乘算法族，解決在有多種算法相似的情況下，使用 if…else 所帶來的複雜和難以維護。

//建立一個接口，定政策或算法的行為。

public interface Strategy{

public int doOperation(int num1, int num2);

}

//建立實作接口的實體類，裡面包含具體的政策或算法實作。利用多态，使行為在不同場景下産生不同結果。

public class OperationAddimplements Strategy{

@Override

public int doOperation(int num1, int num2) {

return num1 + num2;

}

}

public class OperationSubstractimplements Strategy{

@Override

public int doOperation(int num1, int num2) {

return num1 - num2;

}

}

public class OperationMultiplyimplements Strategy{

@Override

public int doOperation(int num1, int num2) {

return num1 * num2;

}

}

//建立Context類，用來操作政策的上下文環境，屏蔽高層子產品（用戶端）對政策，算法的直接通路，封裝可能存在的變化；

public class Context {

private Strategy strategy;

public Context(){

}

public SetStrategy(Strategy strategy){

this.strategy = strategy;

}

public int executeStrategy(int num1, int num2){

return strategy.doOperation(num1, num2);

}

}

//使用 Context 來檢視當它改變政策 Strategy 時的行為變化。

public class StrategyPatternClient{

public static void main(String[] args) {

Contextcontext = new Context();

context.SetStrategy(new OperationAdd());

System.out.println(“10 + 5 =” + context.executeStrategy(10, 5));

context.SetStrategy(new OperationSubstract());

System.out.println(“10 - 5 =” + context.executeStrategy(10, 5));

context.SetStrategy(new OperationMultiply());

System.out.println(“10 * 5 =” + context.executeStrategy(10, 5));

}

}

輸出結果：

10 + 5 = 15

10 - 5 = 5

10 * 5 =50

注意事項：如果一個系統的政策多于四個，就需要考慮使用混合模式，解決政策類膨脹的問題。

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