结构型模式(中)

• 结构型模式共7种，如下所示，本文介绍适配器模式和装饰器模式。

• 代理模式
• 适配器模式
• 装饰器模式
• 外观模式
• 桥接模式
• 组合模式
• 享元模式

一、适配器模式

1.1 定义

• 适配器模式用于2个不兼容之间的接口的桥梁，尤其是涉及到不同的对接的时候，将一个接口转换为客户端锁期望的接口。比如我们期望的接口是T，那么
  我们目前有的接口可能是X，可能是Y，未来还可能是Z等等，为了保持良好的扩展性，我们提供一个适配器xt来将X转换为目标T接口，使用适配器yt将Y接口转换
  为目标T接口，比较典型的是支付接口，项目内的支付接口定义为MyPay，但是需要调用不同的第三方支付接口，支付宝，微信，以后可能还有银联，甚至其他接口。
  使用适配器模式，未来扩展的时候，只需要添加新的适配器就行了。

1.2 优点和使用场景

• 优点：便于扩展
• 缺点：增加了一定的复杂性
• 场景：双方接口不便修改时，通过适配器适配接口，比如接入第三方组件

1.3 实现

• 如果目标接口是T(Target)，已有的适配者角色接口是X(Adaptee)，适配者是XT(Adapter)，那么XT需要实现T接口，因为它对外要提供给客户端使用，客户端期望的是T接口，
  另一方面XT内部要持有适配者(Adaptee)实例，因为它真正的还是要去调用Adaptee的接口

• 类关系图：

1.3.1 目标接口(Target)

• 目标接口是我的一个支付接口；

/*** 适配器中的目标接口，客户端期望得到的接口*/
public interface MyPay {void pay(int money);
}

1.3.2 适配者角色(Adaptee)

• 适配者角色，被适配的接口，比如第三方接口;这里代表2个第三方支付接口，为了简便没有使用接口，直接使用类，如果是接口的话，思想是一样的，但是稍微复杂点

public class AliPay {public void aliPay(int money) {System.out.println("aliPay pay...  " + money);}
}public class WeChatPay {public void weChatPay(int money) {System.out.println("weChatPay pay...  "+ money);}}

1.3.3 适配器角色(Adapter)

• Adapter实现目标接口，因为它对外要提供给客户端使用
• Adapter内部持有Adaptee实例，因为它真正的还是要去调用Adaptee的接口

public class AliPayAdapter extends AliPay implements MyPay {private AliPay aliPay;public AliPayAdapter() {this.aliPay = new AliPay();}@Overridepublic void pay(int money) {System.out.println("调用第三方支付接口...");aliPay.aliPay(money);}
}public class WeChatPayAdapter extends WeChatPay implements MyPay {private WeChatPay weChatPay;public WeChatPayAdapter() {this.weChatPay = new WeChatPay();}@Overridepublic void pay(int money) {System.out.println("调用第三方支付接口...");weChatPay.weChatPay(money);}
}

1.3.4 测试

public class AdapterTest {public static void main(String[] args) {MyPay myPay = new AliPayAdapter();myPay.pay(100);MyPay myPay1 = new WeChatPayAdapter();myPay1.pay(100);}
}

• 输出：

调用第三方支付接口...
aliPay pay...  100
调用第三方支付接口...
weChatPay pay...  100

• 示例中我们通过调用自己的目标接口，成功得调用到了不同的第三方接口，而且如果有第三种支付方式，可以再扩展一个适配器角色即可，扩展会很方便。

二、装饰器模式

2.1 定义

• 装饰器模式用于给类添加特定的功能。给类添加特定的功能实现方式包括继承和装饰，继承是静态的，不便于用户自己控制方式和时机，而且如果新功
  能存在多种组合，继承将使得类变得冗余臃肿，无法维护，但是装饰器模式会很灵活，可以按照自己的意愿添加新功能。

2.2 优点和使用场景

• 优点：灵活，且添加的功能可以任意组合。
• 场景：用于给核心类添加附加功能的场景。比如MyBatis中的缓存模块，使用装饰器模式给缓存添加了很多附加功能，比如添加FIFO功能，阻塞功
  能，日志功能，LRU功能等，或者JDK中的IO流。

2.3 实现

• 下面场景是:有一个游戏，普通玩家只能有 登陆->玩游戏->退出这3个核心功能。在此基础上，增加了Vip玩家，Vip玩家登陆后会增加积分，在线时长达标后也会再次追加积分。
  另外有黑钻玩家，黑钻玩家玩DNF的时候经验翻倍，还有绿钻玩家，绿钻玩家玩QQ音乐的时候可以免费听歌，后面三种玩家都是在核心功能上添加了一定的附加功能，而且用户可
  能有组合，比如黑钻Vip，那么登陆要加积分，玩DNF还要经验加倍，我们来看如何实现。

2.3.1 接口

• 接口，定义的是核心功能接口

public interface Player {void login();void play(String gameName);void loginOut();
}

2.3.2 实现类

• 实现类实现了基本的主体功能

public class NormalPlayer implements Player {@Overridepublic void login() {System.out.println("登陆...");}@Overridepublic void play(String gameName) {System.out.println("玩: " + gameName);}@Overridepublic void loginOut() {System.out.println("退出...");}
}

2.3.3 装饰器类

• 根据需要添加的功能，给基本实现类添对应的功能
• Vip用户，登陆送积分，在线时长达标后追加送积分

public class VipPlayer implements Player {private final Player delegate;public VipPlayer(Player delegate) {this.delegate = delegate;}private long loginTime;@Overridepublic void login() {delegate.login();loginTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("VipPlayer 登陆后增加5个积分...");}@Overridepublic void play(String gameName) {delegate.play(gameName);}@Overridepublic void loginOut() {if (System.currentTimeMillis() - loginTime > 200) {System.out.println("VipPlayer 在线时长达标，赠送5个积分...");}delegate.loginOut();}
}

• 黑钻用户，玩DNF经验翻倍

public class BlackDiamondPlayer implements Player {private final Player delegate;public BlackDiamondPlayer(Player delegate) {this.delegate = delegate;}private long loginTime;@Overridepublic void login() {delegate.login();}@Overridepublic void play(String gameName) {delegate.play(gameName);if ("DNF".equals(gameName)) {System.out.println("玩游戏经验值翻倍....");}}@Overridepublic void loginOut() {delegate.loginOut();}
}

• 蓝钻用户，玩QQ音乐免费听歌

public class BlueDiamondPlayer implements Player {private final Player delegate;public BlueDiamondPlayer(Player delegate) {this.delegate = delegate;}private long loginTime;@Overridepublic void login() {delegate.login();}@Overridepublic void play(String gameName) {delegate.play(gameName);if ("QQMusic".equals(gameName)) {System.out.println("玩QQ音乐免费听歌....");}}@Overridepublic void loginOut() {delegate.loginOut();}
}

2.3.4 测试

• 测试不同类型的用户

public class DecratorTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println("普通玩家:");Player player = new NormalPlayer();player.login();player.play("英雄联盟");player.loginOut();System.out.println("\n" + "Vip玩家:");Player vipPlayer = new VipPlayer(player);vipPlayer.login();vipPlayer.play("DNF");Thread.sleep(300);vipPlayer.loginOut();System.out.println("\n" + "蓝钻玩家:");Player blueDiamondPlayer = new BlueDiamondPlayer(player);blueDiamondPlayer.login();blueDiamondPlayer.play("QQMusic");blueDiamondPlayer.loginOut();System.out.println("\n" + "黑钻玩家:");Player blackDiamondPlayer = new BlackDiamondPlayer(player);blackDiamondPlayer.login();blackDiamondPlayer.play("DNF");blackDiamondPlayer.loginOut();System.out.println("\n" + "黑钻Vip玩家:");Player blackVip = new BlackDiamondPlayer(new VipPlayer(new NormalPlayer()));blackVip.login();blackVip.play("DNF");Thread.sleep(300);blackVip.loginOut();System.out.println("\n" + "超级玩家:");Player superPlayer = new BlueDiamondPlayer(new BlackDiamondPlayer(new VipPlayer(new NormalPlayer())));superPlayer.login();superPlayer.play("DNF");superPlayer.play("QQMusic");Thread.sleep(300);superPlayer.loginOut();}
}

• 输出：

普通玩家:
登陆...
玩: 英雄联盟
退出...Vip玩家:
登陆...
VipPlayer 登陆后增加5个积分...
玩: DNF
VipPlayer 在线时长达标，赠送5个积分...
退出...蓝钻玩家:
登陆...
玩: QQMusic
玩QQ音乐免费听歌....
退出...黑钻玩家:
登陆...
玩: DNF
玩游戏经验值翻倍....
退出...黑钻Vip玩家:
登陆...
VipPlayer 登陆后增加5个积分...
玩: DNF
玩游戏经验值翻倍....
VipPlayer 在线时长达标，赠送5个积分...
退出...超级玩家:
登陆...
VipPlayer 登陆后增加5个积分...
玩: DNF
玩游戏经验值翻倍....
玩: QQMusic
玩QQ音乐免费听歌....
VipPlayer 在线时长达标，赠送5个积分...
退出... 

• 我们看到，各种不同的用户类型的输出都符合我们的预期，由其是组合的类型，后面两种组合类型，我们看最后一种用户的构造方式，有么有觉得很熟悉，JDK中的IO流就是典型的装饰器模式的应用。由此
  我们看到，通过装饰器模式，我给主要业务添加附加业务的时候很方便，而且可以任意组合搭配。

new BlueDiamondPlayer(new BlackDiamondPlayer(new VipPlayer(new NormalPlayer())));
new BufferedReader(new FileReader(new File("test.txt")));

三、小结

3.1 装饰器和代理

• 从上面的例子我们可以看到，装饰器模式的扩展性很强，比如你有ABCD四个附加功能，使用装饰器可以很轻松的添加到主要功能上去，还可以组合搭配，使用代理就不方便，代理模式主要是对某个类增强
  一些功能，一般是前后拦截，具体阅读[13-Mybatis源码和设计模式-4(缓存模块和装饰器模式)] 到时候会有深刻体验。

3.2 适配器和代理

• 前者主要是用于接口对接，第三方接口的对接，比如双方的接口都不好改变，但是对于的功能调用需要对接，就引入一个适配器，而且扩展也很方便。后者核心还在在代理增强。

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• 关于适配器模式，这里只是简单的给出了适配器模式的使用示例，在MyBatis源码的日志模块中有适配器的经典使用，可以阅读 [11-Mybatis源码和设计模式-2(日志模块和适配器模式)]
• 关于装饰器模式，这里只是简单的给出了装饰器模式的使用示例，在MyBatis源码的缓存模块中有装饰器的经典使用，可以阅读 [13-Mybatis源码和设计模式-4(缓存模块和装饰器模式)]