轉接器模式 (Adapter Pattern)

• Adapter Pattern 是一種結構型設計模式，旨在允許兩個不相容的接口能夠協同工作

• 組成:

  1. Target（目標接口）
     • 這是客戶端所期望的接口
     • 客戶端透過這個接口與功能進行互動
  2. Adaptee（被適配者或待適配的接口）
     • 這是原有的、未經適配的接口，其功能需要被利用
     • 它的方法和目標接口的方法可能不相容，這也是為什麼需要一個適配器來進行轉換的原因
  3. Adapter（適配器）
     • 適配器實作目標接口，同時持有被適配者的一個實例
     • 適配器將目標接口的呼叫轉換為待適配的接口的呼叫
     • 它“轉換”或“翻譯”客戶端的請求，使得被適配者能夠理解和處理這些請求

• 流程: Client <-> Target (Interface) <-> Adapter <-> Adaptee
  

  1. 適配器接收到目標接口的呼叫
  2. 將這些呼叫轉換為待適配的接口上的呼叫

• 分析:

  • 優點:
    • 即使既有的類不符合新的系統或模組的需求，也能夠透過適配器重用它 (例如，更換 Library)
    • 能夠獨立地修改或增加待適配的接口和適配器，而不影響其他部分 (可靈活維護)
    • 用戶端不需要知道適配器的存在，它只與目標接口互動
  • 缺點:
    • 增加了系統的複雜性，為了使接口相容，可能需要新增多個適配器類別

• 應用場景:

  • 整合舊系統到新系統：當你想要在新系統中使用舊系統的功能，但兩者接口不相容時
  • 第三方 Library 整合，當你使用的第三方庫的接口和你的系統不相容時，可以使用適配器
  • 可插拔設計，可以在運行時動態更換適配器，提供不同的功能

筆記

• 轉接器可以將一個 Interface 轉換成另一個 Interface (類似電器的轉接器)，以滿足用戶端的需求
• Client 端與 Adaptee 是不耦合的，互不認識
• 製作轉接器的工作量與目標介面的大小成正比

範例

// 目標接口 (Target)
class Target {
public:
    virtual void request() = 0;
};

// 待適配的接口 (Adaptee)
class Adaptee {
public:
    void specificRequest() {
        // 這是原本的方法，與目標接口不相容
        cout << "Called Specific Request!" << endl;
    }
};

// 適配器 (Adapter)
class Adapter : public Target {
private:
    Adaptee* adaptee;  // 持有一個待適配的接口的實例

public:
    Adapter(Adaptee* a) : adaptee(a) {}

    // 實作目標接口的請求方法
    void request() override {
        // 轉換呼叫為待適配的接口的呼叫
        adaptee->specificRequest();
    }
};

int main() {
    // 創建被適配者
    Adaptee* adaptee = new Adaptee();
    
    // 透過適配器使其與目標接口相容
    Target* target = new Adapter(adaptee);
    
    // 客戶端僅與目標接口互動
    target->request();  // 輸出: Called Specific Request!
}

[補充]: Two Way Adapter

• 是 Adapter Pattern 的一個變種，它不僅允許目標接口（Target）使用被適配的接口（Adaptee），還允許被適配的接口使用目標接口。換句話說，雙向適配器允許雙方相互通信
• 能夠輕鬆地在兩個不同的接口之間進行互動，而無需擔心接口不兼容的問題 (更靈活，但也更複雜)

虛擬碼

class Target {
    virtual void targetRequest() = 0
}

class Adaptee {
    void specificRequest() {
        // specific behavior
    }
}

class TwoWayAdapter : public Target {
private:
    Target* targetInstance;
    Adaptee* adapteeInstance;

public:
    TwoWayAdapter(Target* t, Adaptee* a): targetInstance(t), adapteeInstance(a) {}

    // Target 向 Adaptee 溝通
    void targetRequest() override {
        adapteeInstance->specificRequest();
    }

    // Adaptee 向 Target 溝通
    void adaptSpecificRequest() {
        targetInstance->targetRequest();
    }
}

// 主程式範例:
Target* concreteTarget = new ConcreteTarget();
Adaptee* adaptee = new Adaptee();

TwoWayAdapter* adapter = new TwoWayAdapter(concreteTarget, adaptee);

adapter->targetRequest();        // Calls Adaptee's specificRequest method
adapter->adaptSpecificRequest(); // Calls ConcreteTarget's targetRequest method

Reference

[1]. https://www.geeksforgeeks.org/adapter-pattern/