C#適配器模式與裝飾器模式如何實(shí)現(xiàn)

本篇內(nèi)容介紹了“C#適配器模式與裝飾器模式如何實(shí)現(xiàn)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式

創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式主要是為了解決創(chuàng)建對(duì)象的問(wèn)題，而結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式則是為了解決已有對(duì)象的使用問(wèn)題。

適配器模式

適配器模式比較好理解，因?yàn)樵谖覀兊娜粘Ｉ钪芯秃艹Ｒ?jiàn)，如耳機(jī)轉(zhuǎn)換線、充電器適配器、插座等，舉個(gè)最常見(jiàn)的例子：

插座就是個(gè)適配器，將一個(gè)接口擴(kuò)展為多個(gè)接口，將墻上的雙孔接口轉(zhuǎn)換為三孔接口。而這也就是適配器的作用：將一個(gè)接口轉(zhuǎn)換為用戶期望的另一個(gè)接口。

適配器的使用場(chǎng)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，這時(shí)可以使用適配器對(duì)其進(jìn)行兼容和擴(kuò)展

• 隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，舊接口已經(jīng)不能滿足需求，但重寫(xiě)代價(jià)又太大，這時(shí)可以使用適配器對(duì)接口功能進(jìn)行擴(kuò)展

注意：適配器是對(duì)已有資源進(jìn)行兼容和擴(kuò)展，屬于一種折中的方式，如果可以的話，盡量重構(gòu)系統(tǒng)而不是使用適配器

繼承器的實(shí)現(xiàn)有兩種方式：繼承和組合,基于合成復(fù)用的原則，組合優(yōu)于繼承，所以應(yīng)盡量使用組合的方式實(shí)現(xiàn)適配器。類(lèi)圖如下：

實(shí)現(xiàn)代碼

//已有的舊接口,不兼容于現(xiàn)在的系統(tǒng)
    public interface IAmericanElectrictService
    {
        int Get110VElectric();
    }
    
    //adaptee，需要適配的SDK
    public class AmericanElectrictService : IAmericanElectrictService
    {
        public int Get110VElectric()
        {
            Console.WriteLine("美國(guó)的電壓是110v，只能提供110V的電壓");
            return 110;
        }
    }
    
    //已有接口，現(xiàn)在的系統(tǒng)需要使用這個(gè)接口
    public interface IChineseElectricService
    {
        int Get220VElectric();
    }
    
    //適配器，采取組合的方式
    //這里是為了適配已有接口，所以實(shí)現(xiàn)了這個(gè)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，經(jīng)過(guò)一番操作，現(xiàn)在電壓轉(zhuǎn)換為220V的了");
            return electric + 110;
        }
    }
    
    //使用適配器，將110V電壓轉(zhuǎn)換成220V
    public class AdapterRunner : IRunner
    {
        public void Run()
        {
            //實(shí)際情況中，adaptee有可能是已有SDK，有可能是interface，通過(guò)IOC容器對(duì)應(yīng)具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)
            var americanElectric = new AmericanElectrictService();
            var electric = americanElectric.Get110VElectric();
            Console.WriteLine($"獲得了{(lán)electric}V電壓");
            Console.WriteLine("使用適配器");
            var adapter = new AdapterPattern(americanElectric);
            electric = adapter.Get220VElectric();
            Console.WriteLine($"使用適配器后獲得了{(lán)electric}V電壓");
        }
    }
    //輸出
    //------------------------------------
    //美國(guó)的電壓是110v，只能提供110V的電壓
    //獲得了110V電壓
    //使用適配器
    //美國(guó)的電壓是110v，只能提供110V的電壓
    //劈里啪啦劈里啪啦，經(jīng)過(guò)一番操作，現(xiàn)在電壓轉(zhuǎn)換為220V的了
    //使用適配器后獲得了220V電壓

總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)：

• 可以擴(kuò)展和兼容現(xiàn)有類(lèi)，靈活性高

• 提高了類(lèi)的復(fù)用，原本不能使用的類(lèi)適配后能使用

缺點(diǎn)：

• 適配器本質(zhì)是套一層，如果使用過(guò)多，可能導(dǎo)致系統(tǒng)混亂，甚至出現(xiàn)套中套的復(fù)雜情況

裝飾器模式

利用繼承和組合，在不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況下對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展的模式稱為裝飾器模式

裝飾器模式和適配器模式很像，但側(cè)重點(diǎn)不一樣。適配器的重心在于兼容已有系統(tǒng)，而裝飾器的重心在于功能擴(kuò)展。裝飾器的類(lèi)圖如下：

上圖中，基礎(chǔ)裝飾器繼承抽象類(lèi)，每個(gè)裝飾器繼承前一個(gè)裝飾器，一步一步添加功能，并且所有裝飾器都用到具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)，因?yàn)樾枰獢U(kuò)展具體功能。

這里其實(shí)就能看出一些裝飾器和適配器的區(qū)別，適配器和裝飾器都使用組合來(lái)包裝已有類(lèi)，不同的是裝飾器用到了繼承。裝飾器的核心原則是里氏替換原則，即父類(lèi)一定能被子類(lèi)替換而不影響現(xiàn)有代碼。

實(shí)現(xiàn)代碼

//抽象基礎(chǔ)類(lèi)
public abstract class AbstractStudent
{
    public abstract void Study();
}
 
//具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)
public class Student : AbstractStudent
{
    public override void Study()
    {
        Console.WriteLine("我正在學(xué)習(xí)?。?！");
    }
}
 
//基礎(chǔ)裝飾器，什么也不做
//注意，這里標(biāo)記為抽象類(lèi)，此后的裝飾器以此為基礎(chǔ)
public abstract class BaseDecorator : AbstractStudent
{
    private readonly AbstractStudent _student;
    public BaseDecorator(AbstractStudent student)
    {
        this._student = student;
    }
    //這里使用override還是Virtual取決于AbstractStudent基礎(chǔ)類(lèi)是抽象類(lèi)還是接口
    public override void Study()
    {
        this._student.Study();
    }
}
 
//前綴裝飾器，在調(diào)用具體功能前做點(diǎn)什么
 public class PreDecorator : BaseDecorator
{
    public PreDecorator(AbstractStudent student) : base(student)
    {
    }
    public override void Study()
    {
        Console.WriteLine("學(xué)習(xí)前看會(huì)兒小說(shuō)");
        base.Study();
    }
}
 
//后綴裝飾器，在調(diào)用具體功能后做點(diǎn)什么
public class NextDecorator : PreDecorator
{
    public NextDecorator(AbstractStudent student) : base(student)
    {
    }
    public override void Study()
    {
        base.Study();
        Console.WriteLine("學(xué)習(xí)辛苦啦，獎(jiǎng)勵(lì)自己一包辣條");
    }
}
 
//測(cè)試代碼
public class DecoratorRunner : IRunner
{
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("沒(méi)有用裝飾器的基本功能：");
        var student = new Student();
        student.Study();
        Console.WriteLine();
        
        Console.WriteLine("使用前綴裝飾器在基礎(chǔ)功能之前做點(diǎn)什么");
        var preDecorator = new PreDecorator(student);
        preDecorator.Study();
        Console.WriteLine();
        
        Console.WriteLine("使用后綴裝飾器在前綴裝飾器功能之后做點(diǎn)什么");
        //注意：這里傳入的前綴裝飾器，在前綴裝飾器的基礎(chǔ)之上做擴(kuò)展
        var nextDecorator = new NextDecorator(student);
        nextDecorator.Study();
    }
}
 
//輸出：  
//沒(méi)有用裝飾器的基本功能：
//我正在學(xué)習(xí)?。?！
//
//使用前綴裝飾器在基礎(chǔ)功能之前做點(diǎn)什么
//學(xué)習(xí)前看會(huì)兒小說(shuō)
//我正在學(xué)習(xí)?。?！
//
//使用后綴裝飾器在前綴裝飾器功能之后做點(diǎn)什么
//學(xué)習(xí)前看會(huì)兒小說(shuō)
//我正在學(xué)習(xí)?。。?
//學(xué)習(xí)辛苦啦，獎(jiǎng)勵(lì)自己一包辣條

可以看出，裝飾器其實(shí)就是利用組合+繼承(實(shí)現(xiàn))+override不斷包裝和更新對(duì)象，使其功能得到擴(kuò)展。裝飾器是用于替換繼承的設(shè)計(jì)模式，主要使用場(chǎng)景如下：

• 想擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)類(lèi)的功能，又不想添加太多子類(lèi)

• 需要?jiǎng)討B(tài)增加和撤銷(xiāo)功能(例如游戲技能)

裝飾器的優(yōu)點(diǎn)在于靈活，耦合性低，且不會(huì)改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)則是嵌套過(guò)多會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度。

“C#適配器模式與裝飾器模式如何實(shí)現(xiàn)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！