一文带你搞懂怎样用C语言实现适配器模式

[导读]适配器模式，是一种结构型设计模式，又称转换器模式。它把一个类的接口变换成客户端所需要的另一种接口，从而使原来因为接口不匹配而无法一起工作的两个类能够一起工作。顾名思义，它是进行适应与匹配工作的功能模块。当一个对象或类的接口不能匹配用户所需要的接口时，适配器就充当中间转换的角色，以达到兼容用户接口的目的，同时适配器也实现了客户端与接口的解耦，提高了组件的可复用性。

适配器模式，是一种结构型设计模式，又称转换器模式。它把一个类的接口变换成客户端所需要的另一种接口，从而使原来因为接口不匹配而无法一起工作的两个类能够一起工作。顾名思义，它是进行适应与匹配工作的功能模块。当一个对象或类的接口不能匹配用户所需要的接口时，适配器就充当中间转换的角色，以达到兼容用户接口的目的，同时适配器也实现了客户端与接口的解耦，提高了组件的可复用性。

在实际的软件系统设计和开发中，为了完成某项工作需要购买一个第三方的库来加快开发。这带来一个问题，在应用程序中已经设计好的功能接口，与这个第三方提供的接口不一致。为了使得这些接口不兼容的类可以在一起工作，适配器模式提供了一种接口的适配机制。

适配器模式的设计思想在生活中经常会应用到，如我们在给手机充电的时候，不可能直接在220V电源上直接充电，而是用手机充电器转换成手机需要的电压才可以正常充电，否则就不可以完成充电，这个充电器就起到了适配的作用。

适配器模式简介

定义

适配器模式是通过一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口，使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。

适配器从结构上可以分为类适配器和对象适配器。其中类适配器使用继承关系来对类进行适配，而对象适配器是使用对象引用的方法来进行适配的。

这种设计模式主要使用了依赖倒置原则和开闭原则：

依赖倒置原则的使用：使用对象组合的方式，以目标接口包装被适配者，这使被适配者的任何子类都可以被适配器使用，提高了软件结构的复用性。适配器模式将被适配者和目标接口绑定在一起，而不是和实现进行绑定，这有利于系统扩展。开闭原则的使用：将原有的接口转化成另一种接口，既不影响原有系统的运行，又能高效地扩展新功能。适配器模式使用的场景：

软件系统结构需要升级或者扩展，又不想影响原有系统的稳定运行。转换类之间的差异不是很大。想创建一个可以复用的类，该类可以与其他不相关的类或不可预见的类协同工作。众所周知，反复修改代码的代价是巨大的，因为所有依赖关系都要受到牵连，这不但会引入更多没有必要的开发与测试工作，而且可能会带来不可预知的风险，结果得不偿失。适配器模式让兼容性问题，在不必修改任何代码的情况下得以解决，其中适配器类是核心。

适配器模式的UML类图

对象适配器模式的各角色定义如下：

Target(目标接口)：客户端要使用的目标接口标准，也就是封装被适配者的接口。Adapter(适配器)：实现了目标接口，负责将被适配者的接口specificRequest()适配(转换)为目标接口request()。Adaptee(被适配者)：被适配者的接口标准，不能兼容目标接口的问题接口，可以有多种实现类。Client(客户端)：目标接口的使用者。2，举例

#include

// 定义适配者接口

struct adaptee {

void (*specificRequest)(void);

};

// 适配者操作

void adaptee_specificRequest(void)

{

printf("adaptee specific request\n");

}

// 初始化适配者

struct adaptee* adaptee_create(void)

{

struct adaptee* adaptee = (struct adaptee *)malloc(sizeof(struct adaptee *));

adaptee->specificRequest = adaptee_specificRequest;

return adaptee;

}

typedef struct adapter adapter;

// 定义目标接口

struct target {

void (*request)(struct adapter* this);

};

// 定义适配器

struct adapter {

struct adaptee* adaptee;

struct target target;

};

// 适配器请求操作

void adapter_request(struct adapter* this)

{

printf("adapter request\n");

this->adaptee->specificRequest();

}

// 初始化适配器

struct adapter* adapter_create(struct adaptee* adaptee)

{

struct adapter* adapter = (struct adapter *)malloc(sizeof(struct adapter *));

adapter->target.request = (void (*)())adapter_request;

adapter->adaptee = adaptee;

return adapter;

}

int main() {

// 创建适配者

struct adaptee* adaptee = adaptee_create();

// 创建适配器，并使用适配者初始化

struct adapter* adapter = adapter_create(adaptee);

// 调用适配器的请求方法

adapter->target.request(adapter);

// 释放内存

free(adapter);

free(adaptee);

return 0;

}

如上例子中，定义了目标接口target，其中包含一个request方法。定义了适配者接口adaptee，其中包含一个specificRequest方法。在主函数中，创建了适配者并初始化。然后，创建了一个适配器adapter，并使用适配者对适配者进行初始化。适配器adapter实际上是一个结构体，其中包含一个request方法和一个指向被适配者的指针。

适配器的request方法实际上是调用适配器中的适配者的specificRequest方法。这样，当我们调用适配器的request方法时，它会先执行适配器自己的操作，然后再调用适配者的操作。最后，释放内存以避免内存泄漏。

在实际应用中，适配器可以根据需要将适配者的方法转换为目标接口的方法，并执行其他操作。示例仅提供了一个简单的框架，可以根据实际需求进行扩展和修改。