适配器

将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

适配器模式是Adapter，也称Wrapper，是指如果一个接口需要B接口，但是待传入的对象却是A接口，怎么办？

我们举个例子。如果去美国，我们随身带的电器是无法直接使用的，因为美国的插座标准和中国不同，所以，我们需要一个适配器：

adapter

在程序设计中，适配器也是类似的。我们已经有一个Task类，实现了Callable接口：

public class Task implements Callable<Long> {
    private long num;
    public Task(long num) {
        this.num = num;
    }

    public Long call() throws Exception {
        long r = 0;
        for (long n = 1; n <= this.num; n++) {
            r = r + n;
        }
        System.out.println("Result: " + r);
        return r;
    }
}

现在，我们想通过一个线程去执行它：

Callable<Long> callable = new Task(123450000L);
Thread thread = new Thread(callable); // compile error!
thread.start();

发现编译不过！因为Thread接收Runnable接口，但不接收Callable接口，肿么办？

一个办法是改写Task类，把实现的Callable改为Runnable，但这样做不好，因为Task很可能在其他地方作为Callable被引用，改写Task的接口，会导致其他正常工作的代码无法编译。

另一个办法不用改写Task类，而是用一个Adapter，把这个Callable接口“变成”Runnable接口，这样，就可以正常编译：

Callable<Long> callable = new Task(123450000L);
Thread thread = new Thread(new RunnableAdapter(callable));
thread.start();

这个RunnableAdapter类就是Adapter，它接收一个Callable，输出一个Runnable。怎么实现这个RunnableAdapter呢？我们先看完整的代码：

public class RunnableAdapter implements Runnable {
    // 引用待转换接口:
    private Callable<?> callable;

    public RunnableAdapter(Callable<?> callable) {
        this.callable = callable;
    }

    // 实现指定接口:
    public void run() {
        // 将指定接口调用委托给转换接口调用:
        try {
            callable.call();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

编写一个Adapter的步骤如下：

  1. 实现目标接口，这里是Runnable；
  2. 内部持有一个待转换接口的引用，这里是通过字段持有Callable接口；
  3. 在目标接口的实现方法内部，调用待转换接口的方法。

这样一来，Thread就可以接收这个RunnableAdapter，因为它实现了Runnable接口。Thread作为调用方，它会调用RunnableAdapter的run()方法，在这个run()方法内部，又调用了Callable的call()方法，相当于Thread通过一层转换，间接调用了Callable的call()方法。

适配器模式在Java标准库中有广泛应用。比如我们持有数据类型是String[]，但是需要List接口时，可以用一个Adapter：

String[] exist = new String[] {"Good", "morning", "Bob", "and", "Alice"};
Set<String> set = new HashSet<>(Arrays.asList(exist));

注意到List<T> Arrays.asList(T[])就相当于一个转换器，它可以把数组转换为List。

我们再看一个例子：假设我们持有一个InputStream，希望调用readText(Reader)方法，但它的参数类型是Reader而不是InputStream，怎么办？

当然是使用适配器，把InputStream“变成”Reader：

InputStream input = Files.newInputStream(Paths.get("/path/to/file"));
Reader reader = new InputStreamReader(input, "UTF-8");
readText(reader);

InputStreamReader就是Java标准库提供的Adapter，它负责把一个InputStream适配为Reader。类似的还有OutputStreamWriter。

如果我们把readText(Reader)方法参数从Reader改为FileReader，会有什么问题？这个时候，因为我们需要一个FileReader类型，就必须把InputStream适配为FileReader：

FileReader reader = new InputStreamReader(input, "UTF-8"); // compile error!

直接使用InputStreamReader这个Adapter是不行的，因为它只能转换出Reader接口。事实上，要把InputStream转换为FileReader也不是不可能，但需要花费十倍以上的功夫。这时，面向抽象编程这一原则就体现出了威力：持有高层接口不但代码更灵活，而且把各种接口组合起来也更容易。一旦持有某个具体的子类类型，要想做一些改动就非常困难。

练习

使用Adapter模式将Callable接口适配为Runnable。

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小结

Adapter模式可以将一个A接口转换为B接口，使得新的对象符合B接口规范。

编写Adapter实际上就是编写一个实现了B接口，并且内部持有A接口的类：

public BAdapter implements B {
    private A a;
    public BAdapter(A a) {
        this.a = a;
    }
    public void b() {
        a.a();
    }
}

在Adapter内部将B接口的调用“转换”为对A接口的调用。

只有A、B接口均为抽象接口时，才能非常简单地实现Adapter模式。