Python设计模式：适配模式

时间：2025-04-08 19:41:41

1. 适配模式（Adapter Pattern）详解

适配模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它允许将一个类的接口转换成客户端所期望的另一种接口。适配模式使得原本由于接口不兼容而无法一起工作的类可以协同工作。换句话说，适配模式充当了一个桥梁，允许不同接口的类之间进行交互。

在软件开发中，常常会遇到需要使用现有类的情况，但这些类的接口与我们需要的接口不匹配。适配模式提供了一种解决方案，通过创建一个适配器类，将不兼容的接口进行适配，从而使得不同的类可以一起工作。

适配模式通常包含以下几个角色：

  1. 目标接口（Target）：定义客户端所需的接口。
  2. 适配者（Adaptee）：需要适配的类，它的接口与目标接口不兼容。
  3. 适配器（Adapter）：实现目标接口，并持有适配者的实例，将适配者的接口转换为目标接口。
class Target:
    def request(self):
        pass


class Adaptee:
    @staticmethod
    def specific_request():
        return "Specific request from Adaptee."


class Adapter(Target):
    def __init__(self, adaptee):
        self.adaptee = adaptee

    def request(self):
        # 调用适配者的方法并转换为目标接口的方法
        return self.adaptee.specific_request()


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    adaptee = Adaptee()  # 创建适配者实例
    adapter = Adapter(adaptee)  # 创建适配器实例

    # 客户端通过适配器调用适配者的方法
    print(adapter.request())  # 输出: Specific request from Adaptee.

2. 示例1：多媒体播放器万能适配器

# 目标接口
class MediaPlayer:
    def play(self, media_type, file_name):
        pass


# 适配者：音频播放器
class MP3Player:
    def play_mp3(self, file_name):
        return f"Playing MP3 file: {file_name}"


class WAVPlayer:
    def play_wav(self, file_name):
        return f"Playing WAV file: {file_name}"


# 适配者：视频播放器
class MP4Player:
    def play_mp4(self, file_name):
        return f"Playing MP4 file: {file_name}"


class AVIPlayer:
    def play_avi(self, file_name):
        return f"Playing AVI file: {file_name}"


# 万能适配器
class UniversalAdapter(MediaPlayer):
    def __init__(self):
        self.players = {
            "mp3": MP3Player(),
            "wav": WAVPlayer(),
            "mp4": MP4Player(),
            "avi": AVIPlayer()
        }

    def play(self, media_type, file_name):
        media_type = media_type.lower()
        if media_type in self.players:
            if media_type == "mp3":
                return self.players[media_type].play_mp3(file_name)
            elif media_type == "wav":
                return self.players[media_type].play_wav(file_name)
            elif media_type == "mp4":
                return self.players[media_type].play_mp4(file_name)
            elif media_type == "avi":
                return self.players[media_type].play_avi(file_name)
        else:
            return "Invalid media type."


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    universal_adapter = UniversalAdapter()  # 创建万能适配器实例

    # 客户端通过适配器播放音频和视频文件
    print(universal_adapter.play("mp3", "song.mp3"))  # 输出: Playing MP3 file: song.mp3
    print(universal_adapter.play("wav", "song.wav"))  # 输出: Playing WAV file: song.wav
    print(universal_adapter.play("mp4", "video.mp4"))  # 输出: Playing MP4 file: video.mp4
    print(universal_adapter.play("avi", "video.avi"))  # 输出: Playing AVI file: video.avi

    # 测试无效类型
    print(universal_adapter.play("ogg", "song.ogg"))  # 输出: Invalid media type.
    print(universal_adapter.play("mkv", "video.mkv"))  # 输出: Invalid media type.

  1. 目标接口（MediaPlayer）：定义了播放媒体的接口，客户端将通过这个接口进行播放。

  2. 适配者（MP3Player、WAVPlayer、MP4Player、AVIPlayer）：实现了不同格式文件的具体处理方法。

  3. 万能适配器（UniversalAdapter）：实现目标接口，并将所有适配者的功能适配到目标接口中。它维护了一个播放器的字典，根据媒体类型选择相应的适配者进行播放。

  4. 客户端代码：客户端通过万能适配器播放不同格式的音频和视频文件，适配器将适配者的接口转换为客户端所需的接口。

优点

  • 解耦：客户端与具体的适配者解耦，客户端只依赖于目标接口。
  • 灵活性：可以轻松添加新的音频或视频格式，只需在适配器中添加相应的逻辑，而不需要修改客户端代码。
  • 统一接口：客户端通过统一的接口进行播放，无需关心具体的实现，简化了代码逻辑。

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