爪哇语言结构性模式之变压器模式介绍(上)

　　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。
　　类结构模式使用继承（inheritance）来把类，接口等组合在一起，形成更大的结构。 当一个类从父类继承，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。我如果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。
　　　
　　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。注意，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，如果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。
　　
　　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容易。如果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容易，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， 如果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。