C#设计模式之适配器模式与装饰器模式的实现
结构型设计模式
创建型设计模式主要是为了解决创建对象的问题,而结构型设计模式则是为了解决已有对象的使用问题。
适配器模式
适配器模式比较好理解,因为在我们的日常生活中就很常见,如耳机转换线、充电器适配器、插座等,举个最常见的例子:
插座就是个适配器,将一个接口扩展为多个接口,将墙上的双孔接口转换为三孔接口。而这也就是适配器的作用:将一个接口转换为用户期望的另一个接口。
适配器的使用场景:
- 需要使用第三方SDK的核心功能,但其接口或者功能不符合需求,这时可以使用适配器对其进行兼容和扩展
- 随着业务发展,旧接口已经不能满足需求,但重写代价又太大,这时可以使用适配器对接口功能进行扩展
注意:适配器是对已有资源进行兼容和扩展,属于一种折中的方式,如果可以的话,尽量重构系统而不是使用适配器
继承器的实现有两种方式:继承和组合,基于合成复用的原则,组合优于继承,所以应尽量使用组合的方式实现适配器。类图如下:
实现代码
//已有的旧接口,不兼容于现在的系统 public interface IAmericanElectrictService { int Get110VElectric(); } //adaptee,需要适配的SDK public class AmericanElectrictService : IAmericanElectrictService { public int Get110VElectric() { Console.WriteLine("美国的电压是110v,只能提供110V的电压"); return 110; } } //已有接口,现在的系统需要使用这个接口 public interface IChineseElectricService { int Get220VElectric(); } //适配器,采取组合的方式 //这里是为了适配已有接口,所以实现了这个接口 public class AdapterPattern : IChineseElectricService { private readonly IAmericanElectrictService _service; public AdapterPattern(IAmericanElectrictService service) { this._service = service; } public int Get220VElectric() { var electric = this._service.Get110VElectric(); Console.WriteLine("劈里啪啦劈里啪啦,经过一番操作,现在电压转换为220V的了"); return electric + 110; } } //使用适配器,将110V电压转换成220V public class AdapterRunner : IRunner { public void Run() { //实际情况中,adaptee有可能是已有SDK,有可能是interface,通过IOC容器对应具体实现类 var americanElectric = new AmericanElectrictService(); var electric = americanElectric.Get110VElectric(); Console.WriteLine($"获得了{electric}V电压"); Console.WriteLine("使用适配器"); var adapter = new AdapterPattern(americanElectric); electric = adapter.Get220VElectric(); Console.WriteLine($"使用适配器后获得了{electric}V电压"); } } //输出 //------------------------------------ //美国的电压是110v,只能提供110V的电压 //获得了110V电压 //使用适配器 //美国的电压是110v,只能提供110V的电压 //劈里啪啦劈里啪啦,经过一番操作,现在电压转换为220V的了 //使用适配器后获得了220V电压
总结
优点:
- 可以扩展和兼容现有类,灵活性高
- 提高了类的复用,原本不能使用的类适配后能使用
缺点:
- 适配器本质是套一层,如果使用过多,可能导致系统混乱,甚至出现套中套的复杂情况
装饰器模式
利用继承和组合,在不改变现有结构的情况下对功能进行扩展的模式称为装饰器模式
装饰器模式和适配器模式很像,但侧重点不一样。适配器的重心在于兼容已有系统,而装饰器的重心在于功能扩展。装饰器的类图如下:
上图中,基础装饰器继承抽象类,每个装饰器继承前一个装饰器,一步一步添加功能,并且所有装饰器都用到具体实现类,因为需要扩展具体功能。
这里其实就能看出一些装饰器和适配器的区别,适配器和装饰器都使用组合来包装已有类,不同的是装饰器用到了继承。装饰器的核心原则是里氏替换原则,即父类一定能被子类替换而不影响现有代码。
实现代码
//抽象基础类 public abstract class AbstractStudent { public abstract void Study(); } //具体实现类 public class Student : AbstractStudent { public override void Study() { Console.WriteLine("我正在学习!!!"); } } //基础装饰器,什么也不做 //注意,这里标记为抽象类,此后的装饰器以此为基础 public abstract class BaseDecorator : AbstractStudent { private readonly AbstractStudent _student; public BaseDecorator(AbstractStudent student) { this._student = student; } //这里使用override还是Virtual取决于AbstractStudent基础类是抽象类还是接口 public override void Study() { this._student.Study(); } } //前缀装饰器,在调用具体功能前做点什么 public class PreDecorator : BaseDecorator { public PreDecorator(AbstractStudent student) : base(student) { } public override void Study() { Console.WriteLine("学习前看会儿小说"); base.Study(); } } //后缀装饰器,在调用具体功能后做点什么 public class NextDecorator : PreDecorator { public NextDecorator(AbstractStudent student) : base(student) { } public override void Study() { base.Study(); Console.WriteLine("学习辛苦啦,奖励自己一包辣条"); } } //测试代码 public class DecoratorRunner : IRunner { public void Run() { Console.WriteLine("没有用装饰器的基本功能:"); var student = new Student(); student.Study(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("使用前缀装饰器在基础功能之前做点什么"); var preDecorator = new PreDecorator(student); preDecorator.Study(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("使用后缀装饰器在前缀装饰器功能之后做点什么"); //注意:这里传入的前缀装饰器,在前缀装饰器的基础之上做扩展 var nextDecorator = new NextDecorator(student); nextDecorator.Study(); } } //输出: //没有用装饰器的基本功能: //我正在学习!!! // //使用前缀装饰器在基础功能之前做点什么 //学习前看会儿小说 //我正在学习!!! // //使用后缀装饰器在前缀装饰器功能之后做点什么 //学习前看会儿小说 //我正在学习!!! //学习辛苦啦,奖励自己一包辣条
可以看出,装饰器其实就是利用组合+继承(实现)+override不断包装和更新对象,使其功能得到扩展。装饰器是用于替换继承的设计模式,主要使用场景如下:
- 想扩展实现类的功能,又不想添加太多子类
- 需要动态增加和撤销功能(例如游戏技能)
装饰器的优点在于灵活,耦合性低,且不会改变现有结构。缺点则是嵌套过多会增加系统复杂度。
以上就是C#设计模式之适配器模式与装饰器模式的实现的详细内容,更多关于C#适配器模式 装饰器模式的资料请关注猪先飞其它相关文章!
原文出处:https://www.cnblogs.com/damocleses/p/16194597.html
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