设计模式四：适配器模式

1、适配器模式的理解

适配器模式可以理解为有两个现成的类Adaptee和Target，它们两个是不能动的，要求必须使用B这个类来实现一个功能，但是A的内容是能复用的，这个时候我们需要编写一个转换器

适配器模式

  • Adaptee：被适配者，现有的接口或者类；
  • Adapter：适配器类，适配器模式的核心，转换作用
  • Target：目标接口或者类

适配器模式的实现步骤

  • 定义目标接口，即客户端所期望的接口。
  • 定义适配器类，继承目标接口并包含一个适配者对象。
  • 在适配器类中实现目标接口的方法，调用适配者对象的相关方法进行适配。
  • 在客户端中使用适配器类进行操作。

适用场景

  • 继承：需要用到别人的类，但是不能修改
  • 多适配者：多个不同的对象，需要让他们具有相同的方法
  • 缺省形式

适配器模式有类适配器和对象适配器两种方式，一般采用前者

2、继承场景

来公司第二天，写一个简单的业务，看到同事写的接口中5个方法有3个正好可以用的，但是还需要另外新增一个，于是我便开始了改造(新增一个方法)；提交后同事大发雷霆，谁让你新增的，新增了这个方法，这个接口就失去了本来的意思。。。。。。

我去***，那算了，我还是自己写一个吧，想想怎么能在不懂他的接口前提下，复用一下他的代码，那边使用适配器模式

//同事的接口为被适配者
public interface Adaptee{void method1();void method2();void method3();void method4();void method5();
}
public class AdapteeImpl implements Adaptee {@Overridepublic void method1() {System.out.println("method1 execute......");}@Overridepublic void method2() {System.out.println("method2 execute......");}@Overridepublic void method3() {System.out.println("method3 execute......");}@Overridepublic void method4() {System.out.println("method4 execute......");}@Overridepublic void method5() {System.out.println("method5 execute......");}
}//我需要使用的接口为目标接口
public interface Target{void method1();void method2();void method3();void method6();
}

//构建适配器类Adapter
//方式一：类适配器方式
public class Adapter1 extends AdapteeImpl implements Target {@Overridepublic void method6() {System.out.println("method6 execute......");}
}public class Client {public static void main(String[] args) {Target target = new Adapter1();target.method1();target.method2();target.method3();target.method6();}
}//方式二：对象适配器方式
public class Adapter2 implements Target {private Adaptee adaptee;public Adapter2(Adaptee adaptee) {this.adaptee = adaptee;}@Overridepublic void method1() {adaptee.method1();}@Overridepublic void method2() {adaptee.method2();}@Overridepublic void method3() {adaptee.method3();}@Overridepublic void method6() {System.out.println("method6 execute......");}
}public class Client {public static void main(String[] args) {Target target = new Adapter2(new AdapteeImpl());target.method1();target.method2();target.method3();target.method6();}
}

3、多适配者

多个适配者，适配同一个目标接口，为每一个适配者创建一个适配器

这种是最常用的方式，在springMVC和AOP中都有用到，后面会进行解析

例：新能源汽车的发动机有电能发动机（Electric Motor）和光能发动机（Optical Motor）等，各种发动机的驱动方法不同，例如，电能发动机的驱动方法 electricDrive() 是用电能驱动，而光能发动机的驱动方法 opticalDrive() 是用光能驱动，它们是适配器模式中被访问的适配者。

客户端希望用统一的发动机驱动方法 drive() 访问这两种发动机，所以必须定义一个统一的目标接口 Motor，然后再定义电能适配器（Electric Adapter）和光能适配器（Optical Adapter）去适配这两种发动机。

在这里插入图片描述

package adapter;//目标：发动机
interface Motor {public void drive();
}//适配者1：电能发动机
class ElectricMotor {public void electricDrive() {System.out.println("电能发动机驱动汽车！");}
}//适配者2：光能发动机
class OpticalMotor {public void opticalDrive() {System.out.println("光能发动机驱动汽车！");}
}//电能适配器
class ElectricAdapter implements Motor {private ElectricMotor emotor;public ElectricAdapter() {emotor=new ElectricMotor();}public void drive() {emotor.electricDrive();}
}//光能适配器
class OpticalAdapter implements Motor {private OpticalMotor omotor;public OpticalAdapter() {omotor=new OpticalMotor();}public void drive() {omotor.opticalDrive();}
}//客户端代码
public class MotorAdapterTest {public static void main(String[] args) {System.out.println("适配器模式测试：");Motor motor=(Motor)ReadXML.getObject();motor.drive();}
}

4、缺省形式

缺省就是对于一个具有很多方法的接口，我没只需要其中几个，不想把所有的方法都实现一遍，可以写一个抽象类作为适配器，再去继承该适配器

public interface Adaptee {void model1();void model2();void model3();void model4();void model5();void model6();void model7();void model8();void model9();void model10();
}public abstract class Adapter implements Adaptee{@Overridepublic void model1() {}@Overridepublic void model2() {}@Overridepublic void model3() {}@Overridepublic void model4() {}@Overridepublic void model5() {}@Overridepublic void model6() {}@Overridepublic void model7() {}@Overridepublic void model8() {}@Overridepublic void model9() {}@Overridepublic void model10() {}
}public class Target extends Adapter{@Overridepublic void model3() {System.out.println("model3......");}@Overridepublic void model7() {System.out.println("model7......");}
}

5、spring中的适配器模式

5.1 SpringMVC
请求处理流程

HandlerAdapter 在 Spring MVC 中使用了适配器模式。HandlerAdapter 主要用于支持不同类型的处理器（如 Controller、HttpRequestHandler 或者 Servlet 等），让它们能够适配统一的请求处理流程。这样，Spring MVC 可以通过一个统一的接口来处理来自各种处理器的请求。在 Spring MVC 的工作流程中，HandlerAdapter 扮演了一个重要角色。以下是其工作原理的简化版：

在这里插入图片描述

  • DispatcherServlet：前端控制器（Front Controller），负责接收所有请求并将其分发给相应的处理程序
  • HandlerMapping：处理器映射器，立请求URL与处理程序之间的映射关系，默认为RequestMappingHandlerMapping（根据@Controller注解和@RequestMapping注解来进行URL与处理程序的映射），可以在Spring配置文件（如XML配置文件或Java配置类）中显式地配置所需的HandlerMapping
  • HandlerAdapter：处理器适配器，通过handlerMapping获取到对应的处理程序handler(controller)后，通过所有注册的handlerAdapter的supports()方法找到对应的适配器来调用，当存在多个合适的HandlerAdapter时，框架会根据一定规则进行判断和选择
  1. 用户发起一个 HTTP 请求到 Spring MVC 应用。
  2. DispatcherServlet 接收到请求后，首先会调用 HandlerMapping，寻找合适的处理器（Handler）来处理这个请求。
  3. 找到合适的处理器后，DispatcherServlet 需要找到一个能够处理这个处理器的 HandlerAdapter。为此，它会遍历所有已注册的 HandlerAdapter，调用它们的 supports 方法，检查它们是否支持当前处理器。
  4. 找到支持当前处理器的 HandlerAdapter 后，DispatcherServlet 会调用该 HandlerAdapter 的 handle 方法，将请求委托给处理器进行处理。
  5. 处理器处理完请求后，会返回一个 ModelAndView 对象，DispatcherServlet 会将这个对象传递给适当的 ViewResolver，以解析视图并将响应返回给用户。

我们在Controller、Service、Mapper中写的业务逻辑，在HandlerAdapter的处理过程中执行

以下是一个简化的 HandlerAdapter 接口示例：

public interface HandlerAdapter {boolean supports(Object handler);ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception;
}

Spring MVC 提供了一些内置的 HandlerAdapter 实现，如RequestMappingHandlerAdapter、SimpleControllerHandlerAdapter、HttpRequestHandlerAdapter 是 Spring MVC 中内置的几个 HandlerAdapter 实现，它们分别用于支持不同类型的处理器。

  1. RequestMappingHandlerAdapter：支持基于注解的处理器，如使用 @Controller 和 @RequestMapping 注解的处理器方法。这是 Spring MVC 中最常用的处理器类型。
  2. SimpleControllerHandlerAdapter：支持实现 org.springframework.web.servlet.mvc.Controller 接口的处理器。这是 Spring MVC 早期版本中的处理器类型，现在已经较少使用。
  3. HttpRequestHandlerAdapter：支持实现 org.springframework.web.HttpRequestHandler 接口的处理器。这种类型的处理器主要用于处理静态资源，如图片、样式表等。

举例：

@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@GetMapping("/{id}")public String getUserById(@PathVariable("id") Long id, Model model) {// 执行业务逻辑return "userDetails";}
}

在上述例子中有一个controller，当spring接收到请求时，处理过程为：

假设我们使用了默认的配置和注解驱动。

1、首先，前端控制器（DispatcherServlet）会根据请求的 URL 路径来选择合适的 HandlerMapping。在 Spring MVC 中，默认使用的是 RequestMappingHandlerMapping，它会根据 @RequestMapping 注解以及其他相关注解来确定处理程序（handler）与请求路径之间的映射关系。

2、 对于 UserController 中的 getUserById() 方法，使用了 @GetMapping 注解，并指定了路径为 “/{id}”。因此，当客户端发送 GET 请求到 “/user/{id}” 路径时，RequestMappingHandlerMapping 就会匹配到这个处理程序(handler)。

3、 接下来，在执行处理程序之前，前端控制器还需要选择合适的 HandlerAdapter，并将请求委托给它来执行处理程序。

4、对于标注有 @GetMapping、@PostMapping 等注解的方法，默认情况下会选择 RequestMappingHandlerAdapter 作为主要的 HandlerAdapter。

5、RequestMappingHandlerAdapter 是一个功能强大且灵活的适配器，能够处理包含模型数据、参数绑定、异常处理等复杂情况。

在上述例子中，当通过 RequestMappingHandlerMapping 匹配到 UserController 的 getUserById() 方法后，前端控制器就会选择 RequestMappingHandlerAdapter 来执行这个处理程序，并传递相应的请求参数和模型数据给该方法。

在 Spring MVC 中，前端控制器（DispatcherServlet）会根据请求路径和方法来选择合适的 HandlerAdapter。

选择后，HandlerAdapter 将接收到的请求参数、模型数据等信息传递给相应的处理程序（业务逻辑），并执行该处理程序。

HandlerAdapter 根据具体的处理程序类型来确定调用哪个方法，以及如何将请求数据传递给该方法。

不同类型的处理程序可能有不同的要求和处理方式。 例如，在使用注解配置的方法作为处理程序时，默认情况下会选择 RequestMappingHandlerAdapter。

RequestMappingHandlerAdapter 会根据注解中定义的规则，将请求参数、路径变量、请求体内容等绑定到方法的入参上，并调用该方法执行业务逻辑。它还能够通过模型对象（Model）来向视图传递数据。

可以说 HandlerAdapter 是负责将请求数据传递给我们自己编写的业务逻辑处理程序，并执行其中定义的方法。它是框架与业务代码之间进行通信和协调的重要环节。

自定义handlerAdapter

通常情况下，Spring MVC 默认提供的 HandlerAdapters 是能够满足大多数应用场景的，并且能够处理各种类型的处理程序（handler）。

在某些特殊情况下，可能需要自定义 HandlerAdapter 来满足特定的需求。以下是一些需要自定义 HandlerAdapter 的情况：

  1. 需要支持新的处理程序类型：如果你使用了自定义的处理程序类型，而该类型不属于 Spring MVC 默认支持的类型，那么你可以编写自己的 HandlerAdapter 来支持该类型。

  2. 特定的请求/响应方式：如果你想要处理一种不常见或非标准的请求/响应方式，例如 WebSocket、SSE（服务器发送事件）等，你可能需要编写一个适配器来处理这些方式。

  3. 定制化业务逻辑：如果你有特殊的业务需求，需要在执行业务逻辑之前或之后添加额外的逻辑操作，例如权限校验、日志记录等，你可以编写一个自定义 HandlerAdapter 来扩展框架提供的功能。

  4. 性能优化：如果你对性能有极高要求，并希望通过优化执行过程来提升系统性能，可以根据具体场景编写一个更高效的 HandlerAdapter 来替换默认实现。

总之，在需要与 Spring MVC 框架进行更深度集成、满足特定需求或优化性能时，可以考虑自定义 HandlerAdapter。但在大多数情况下，默认提供的 HandlerAdapters 能够满足开发需求。

handlerAdapter的适配器模式

可以看到处理器的类型不同，有多重实现方式，那么调用方式就不是确定的，如果需要直接调用 Controller 方法，需要调用的时候就得不断地使用 if else 来进行判断是哪一种子类然后执行。那么如果后面要扩展 Controller， 就得修改原来的代码，这样违背了 OCP 原则

在这里插入图片描述

下面手写一下handlerAdapter的选择流程

//controller类，我们自己写的逻辑，即handler
public interface Controller {}public class AnnotationController implements Controller{public void doAnnotationHandler() {System.out.println("annotation...");}
}public class HttpController implements Controller{public void doHttpHandler() {System.out.println("http...");}
}public class SimpleController implements Controller{public void doSimpleHandler() {System.out.println("simple...");}
}

//handlerAdapter类 处理器适配器
//通过handlermapping获取到对应的handler后，再查找对应的处理器适配器调用对应方法
public interface HandlerAdapter {boolean supports(Object handler);void handle(Object handler);
}public class AnnotationHandlerAdapter implements HandlerAdapter{@Overridepublic boolean supports(Object handler) {// TODO Auto-generated method stubreturn (handler instanceof AnnotationController);}@Overridepublic void handle(Object handler) {// TODO Auto-generated method stub((AnnotationController)handler).doAnnotationHandler();}
}public class HttpHandlerAdapter implements HandlerAdapter {@Overridepublic boolean supports(Object handler) {// TODO Auto-generated method stubreturn (handler instanceof HttpController);}@Overridepublic void handle(Object handler) {// TODO Auto-generated method stub((HttpController)handler).doHttpHandler();}
}public class SimpleHandlerAdapter implements HandlerAdapter{@Overridepublic boolean supports(Object handler) {// TODO Auto-generated method stubreturn (handler instanceof SimpleController);}@Overridepublic void handle(Object handler) {// TODO Auto-generated method stub((SimpleController)handler).doSimpleHandler();}
}

//DispatcherServlet类 执行整体逻辑
public class DispatchServlet {public static List<HandlerAdapter> handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>();//注内置的处理器适配器，也可以自定义，然后注册到DispatcherServlet类中public DispatchServlet() {handlerAdapters.add(new AnnotationHandlerAdapter());handlerAdapters.add(new HttpHandlerAdapter());handlerAdapters.add(new SimpleHandlerAdapter());}public void doDispatch() {/**   1、这里用来调用handlermapping获取对应的controller(handler)*   springmvc中默认使用的是 RequestMappingHandlerMapping*/AnnotationController annotationController = new AnnotationController();//2、通过controller(handler)选择对应的handlerAdapterHandlerAdapter handlerAdapter = getHandler(annotationController);//3、调用对应处理程序(controller的方法)，处理请求handlerAdapter.handle(annotationController);}public HandlerAdapter getHandler(Controller controller) {for (HandlerAdapter handlerAdapter : handlerAdapters) {if(handlerAdapter.supports(controller)) {return handlerAdapter;}}return null;}
}

//客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {new DispatchServlet().doDispatch();}
}
自定义适配器

要自定义一个 HandlerAdapter，你需要实现 org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter 接口，并提供对你的自定义处理器的支持。下面是一个简单的自定义 HandlerAdapter 示例：

首先，创建一个自定义处理器：

public class CustomHandler {public String handleRequest() {return "Hello, CustomHandler!";}
}

接着，实现一个自定义的 HandlerAdapter：

import org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class CustomHandlerAdapter implements HandlerAdapter {@Overridepublic boolean supports(Object handler) {return handler instanceof CustomHandler;}@Overridepublic ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {CustomHandler customHandler = (CustomHandler) handler;String result = customHandler.handleRequest();return new ModelAndView("customView", "message", result);}@Overridepublic long getLastModified(HttpServletRequest request, Object handler) {return -1;}
}

要在 Spring MVC 应用中使用这个自定义的 HandlerAdapter，你需要将其注册到 DispatcherServlet 中。在基于 Java 配置的应用中，你可以这样做：

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurationSupport;@Configuration
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurationSupport {@Overrideprotected void addAdapters(List<HandlerAdapter> adapters) {adapters.add(new CustomHandlerAdapter());super.addAdapters(adapters);}
}

这样，你的自定义 HandlerAdapter 就会在 Spring MVC 应用中生效，并能处理 CustomHandler 类型的处理器。

5.2 AOP

在Spring的Aop中，使用Advice（通知）来增强被代理类的功能，Advice的类型有：BeforeAdvice、AfterReturningAdvice、ThreowSadvice。

每种Advice都有对应的拦截器，MethodBeforeAdviceInterceptor、AfterReturningAdviceInterceptor、ThrowsAdviceInterceptor。

各种不同类型的Interceptor，通过适配器统一对外提供接口，如下类图所示：client —> target —> adapter —> interceptor —> advice。最终调用不同的advice来实现被代理类的增强
原理springmvc类似
在这里插入图片描述

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