設計模式適配器

你好！今天我們將觸及一個重要的新議題——模式，或者說——設計模式。什麼是模式？我想你知道「不要重新發明輪子」這句話。與許多其他領域一樣，程式設計中也存在大量典型情況。對於他們每個人來說，在程式開發過程中，都創造了現成的工作解決方案。這些是設計模式。相對而言，模式是一個特定的例子，它為以下情況提供了解決方案：“如果你的程式需要做某事，如何最好地做它。” 模式很多，一本優秀的書《學習設計模式》是專門針對它們的，你絕對應該閱讀。 簡而言之，模式由一個常見問題及其解決方案組成，這已經可以被認為是一種標準。在今天的講座中，我們將熟悉其中一種稱為「適配器」的模式。它的名字就很能說明問題，您在現實生活中不只一次遇到適配器。最常見的適配器之一是讀卡器，許多電腦和筆記型電腦都配備有讀卡機。 想像一下我們有某種記憶卡。問題是什麼？ 事實是她不知道如何與電腦互動。它們沒有通用的介面。 電腦具有 USB 接口，但無法將記憶卡插入其中。該卡無法插入電腦，因此我們將無法保存我們的照片、影片和其他資料。讀卡機就是解決這個問題的轉接器。畢竟，它有 USB 電纜！與卡片本身不同，讀卡機可以插入電腦中。它們與電腦有一個共同的介面—USB。讓我們透過一個例子來看看它是什麼樣子的：

public interface USB {

   void connectWithUsbCable();
}

這是我們的USB接口，唯一的方法就是插入USB線：

public class MemoryCard {

   public void insert() {
       System.out.println("Карта памяти успешно вставлена!");
   }

   public void copyData() {
       System.out.println("Данные скопированы на компьютер!");
   }
}

這是我們實作記憶體映射的類別。它已經有我們需要的 2 個方法，但問題是：它沒有實作 USB 連接埠。該卡無法插入 USB 插槽。

public class CardReader implements USB {

   private MemoryCard memoryCard;

   public CardReader(MemoryCard memoryCard) {
       this.memoryCard = memoryCard;
   }

   @Override
   public void connectWithUsbCable() {
       this.memoryCard.insert();
       this.memoryCard.copyData();
   }
}

這是我們的適配器！該類別的CardReader作用是什麼？為什麼它是一個適配器？這很簡單。正在適配的類別（記憶體映射）成為適配器的欄位之一。這是符合邏輯的，因為在現實生活中我們也會將卡片插入讀卡機內部，它也成為讀卡機的一部分。與記憶卡不同，適配器具有與電腦的通用介面。它有一條 USB 電纜，這意味著它可以透過 USB 連接到其他裝置。因此，在程式中，我們的類別CardReader實作了USB介面。但是這個方法內部發生了什麼事？而我們所需要的正是發生了！適配器將工作委託給我們的記憶卡。畢竟，適配器本身不做任何事情；讀卡機沒有任何獨立的功能。它的工作只是連結電腦和記憶卡，以便卡可以完成其工作並複製文件！我們的適配器透過connectWithUsbCable()為記憶卡的「需求」提供自己的介面（方法）來實現這一點。讓我們創建某種客戶端程式來模擬想要從記憶卡複製資料的人：

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       USB cardReader = new CardReader(new MemoryCard());
       cardReader.connectWithUsbCable();

   }
}

結果我們得到了什麼？控制台輸出：

Карта памяти успешно вставлена!
Данные скопированы на компьютер!

太好了，我們的任務圓滿完成了！以下是一些附加鏈接，其中包含有關適配器模式的資訊：

• 視訊適配器模式－設計模式；
• 設計模式“適配器”/“適配器”；
• 用簡單的語言設計模式。

抽象類別 Reader 和 Writer

現在我們將回到我們最喜歡的消遣：我們將學習一些用於處理輸入和輸出的新課程:)我想知道我們已經學了多少？今天我們來談談課程Reader和Writer。為什麼是他們呢？因為這會和我們之前的部分——適配器相關。讓我們更詳細地看看它們。讓我們從Reader「a」開始。 Reader是一個抽象類，因此我們無法明確地建立它的物件。 但事實上，你已經認識他了！畢竟，您熟悉的類別BufferedReader是InputStreamReader它的繼承人:)

public class BufferedReader extends Reader {
…
}

public class InputStreamReader extends Reader {
…
}

所以，類別InputStreamReader是一個經典的適配器。您可能還記得，我們​​可以將物件傳遞給其建構函數InputStream。大多數情況下，我們使用變數來實現這一點System.in：

public static void main(String[] args) {

   InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(System.in);
}

它有什麼作用InputStreamReader？與任何適配器一樣，它將一種介面轉換為另一種介面。在這種情況下，接口InputStream'a到接口Reader'a。最初我們有一個班InputStream。它運行良好，但只能讀取單個位元組。此外，我們還有一個抽象類別Reader。它具有我們真正需要的出色功能 - 它可以讀取字元！當然，我們確實需要這個機會。但這裡我們面臨著適配器通常解決的一個經典問題——介面不相容。它是如何體現出來的？讓我們直接看一下 Oracle 文件。以下是類別方法InputStream。 一組方法就是一個介面。如您所看到的，read()此類有一個方法（即使在多個版本中），但它只能讀取位元組：單一位元組或使用緩衝區的多個位元組。這個選項不適合我們——我們想要讀取字元。我們需要的功能已經在抽象類別中實現了Reader。這也可以在文檔中看到。 然而，InputStream“a”和Reader“a”介面不相容！可以看到，在所有的方法實作中，read()傳遞的參數和回傳值都是不同的。這就是我們需要它的地方InputStreamReader！他將充當我們類別之間的適配器。正如我們上面看到的讀卡機範例一樣，我們「在內部」傳遞「適配」類別的對象，也就是傳遞給適配器類別的建構子。在前面的範例中，我們MemoryCard在 內部傳遞了一個物件CardReader。現在我們將物件傳遞InputStream給建構函數InputStreamReader！作為一個質量，InputStream我們使用已經熟悉的變數System.in：

public static void main(String[] args) {

   InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(System.in);
}

事實上：透過查看文檔，InputStreamReader我們將看到「適應」是成功的:)現在我們擁有了可以讀取字元的方法。 儘管最初我們的物件System.in（綁定到鍵盤的線程）不允許這樣做，但透過建立適配器模式，該語言的創建者解決了這個問題。Reader與大多數 I/O 類別一樣，抽象類別有一個孿生兄弟 - Writer。它具有同樣大的優點Reader- 它提供了一個方便的介面來處理符號。對於輸出流，問題及其解決方案看起來與輸入流的情況相同。有一個類別OutputStream只能寫位元組；有一個Writer可以使用符號的抽象類，並且有兩個不相容的介面。這個問題再次被Adapter模式成功解決。使用類，OutputStreamWriter我們可以輕鬆地使兩個類別介面彼此「適應Writer」OutputStream。而且，在構造函數中接收到字節流後OutputStream，在幫助下OutputStreamWriter我們可以寫入字符，而不是字節！

import java.io.*;

public class Main {

   public static void main(String[] args) throws IOException {

       OutputStreamWriter streamWriter = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt"));
       streamWriter.write(32144);
       streamWriter.close();
   }
}

我們在文件中寫入了一個代碼為 32144 - 綐 的字符，從而消除了使用字節的需要:) 今天就這些，我們下節課見！:)