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《PHP设计模式介绍》第十三章 适配器模式 |
接口的改变，是一个需要程序员们必须（虽然很不情愿）接受和处理的普遍问题。程序提供者们修改他们的代码;系统库被修正;各种程序语言以及相关库的发展和进化。我孩子的无数玩具中有一个简要地描述了这个两难局面：你无法合理安排一个不得其所的人。
问题
你如何避免因外部库的API改变而带来的不便？假如你写了一个库，你能否提供一种方法允许你软件的现有用户进行完美地升级，即使你已经改变了你的API？为了更好地适宜于你的需要，你应该如何改变一个对象的接口？
解决方案
适配器(Adapter)模式为对象提供了一种完全不同的接口。你可以运用适配器(Adapter)来实现一个不同的类的常见接口，同时避免了因升级和拆解客户代码所引起的纠纷。
考虑一下当(不是假设！)一个第三方库的API改变将会发生什么。过去你只能是咬紧牙关修改所有的客户代码，而情况往往还不那么简单。你可能正从事一项新的项目，它要用到新版本的库所带来的特性，但你已经拥有许多旧的应用程序，并且它们与以前旧版本的库交互运行地很好。你将无法证明这些新特性的利用价值，如果这次升级意味着将要涉及到其它应用程序的客户代码。
注：控制体模式
适配器(Adapter)模式是控制体模式的最新范例。一个适配器(Adapter)的结构类似于代理服务器(Proxy)和修饰器(Decorator),而它们的不同之处在于，适配器(Adapter)的目的是改变封装类的接口，代理服务器(Proxy)和修饰器(Decorator)则是保持接口不变。
样本代码
让我们看看当API改变时，如何保护应用程序不受影响。
假设你费尽心思寻找合适的库，最后终于找到了HwLib，一个(假设的)被设计用来发送信息的代码集。
下面是HwLib类的源代码：
// PHP4
/**
* the HwLib helps programmers everywhere write their first program
* @package HelloWorld
* @version 1
*/
class HwLib {
/**
* Say “Hello”
* @deprec this function is going away in the future
* @return string
*/
function hello() {
return ‘Hello ‘;
}
/**
* target audience
* @return string
*/
function world() {
return ‘World!’;
}
}
下面是库运行的范例：
$hw =& new HwLib;
echo $hw->hello(), $hw->world();
HwLib有完备的说明文档。在文档中作者已经明确指出hello()方法会在未来的版本中不被支持(甚至淘汰)。
接下来，现在假设第二版的HwLib已经发布。一个全新的greet()方法代替了hello()。
下面是这个库的新版本(注释已被抽取掉)：
// version 2
class HwLib {
function greet() {
return ‘Greetings and Salutations ‘;
}
unction world() {
return ‘World!’;
}
}
为了适应HwLib的不同版本进行编码，先进行一些基于第一版本HwLib接口的测试：
class AdapterTestCase extends UnitTestCase {
function TestOriginalApp() {
$lib =& new HwLib;
$this->assertEqual(
‘Hello World!’
,$lib->hello().$lib->world());
}
}
你同样可以表明，对这个库的简单升级将造成此应用程序的失效。
class AdapterTestCase extends UnitTestCase {
function TestOriginalAppWouldFail() {
$lib =& new HwLib; // now using HwLib version 2
$this->assertFalse(method_exists($lib, ‘hello’));
}
}
(这个测试以method_exists()为例证。如果你简单地更换这个库的第二版本并且以TestOriginalApp()的测试再次运行AdapterTestCase，PHP就会运行失败，同时报告“致命错误：未定义的函数：hello()”)
针对API“升级”的解决办法就是创建一个适配器(Adapter)。
第一步是获得第二版本HwLib的实例的一个引用，并且把它加入到你的Adapter类中。
class HwLibV2ToV1Adapter {
var $libv2;
function HwLibV2ToV1Adapter (&$libv2) {
$this->libv2 =& $libv2;
}
}
这个范例展示了将这个实例传递给构造函数的过程，你也可以运用Factory 或 Singleton ，或者其它适合你要求的创建模式，来创建一个新的实例。(通过前两章，你应该对HwLibV2ToV1Adapter的编写用途很熟悉了)
当得到第二版本HwLib的时候，你如何使它在第一版本HwLib的实例中体现？
class HwLibV2ToV1Adapter {
var $libv2;
function HwLibV2ToV1Adapter (&$libv2) {
$this->libv2 =& $libv2;
}
function hello() {
return $this->libv2->greet();
}
function world() {
return $this->libv2->world();
}
}
HwLibV2ToV1Adapter::hello()方法代表了$libv2对象的greet()方法。
接着，你该如何在程序中使用它？
class AdapterTestCase extends UnitTestCase {
function TestOriginalAppWithAdapter() {
$lib =& new HwLibV2ToV1Adapter(new HwLib);
$this->assertEqual(
‘Greetings and Salutations World!’
,$lib->hello().$lib->world());
}
}
刚才的程序测试和现在的程序代码都有一定程度的脆弱性。有没有方法在长久的使用中让它们都更易于维护呢？当然是有的！
回忆一下(第三章)Factory是如何提供一个更灵活的方法来创建类的实例的。为了更好地在将来检验这些代码，就从一个简单的Factory函数开始：
function &HwLibInstance() {
return new HwLib;
}
为了测试Factory,直接调用它而不创建它的实例：
class AdapterTestCase extends UnitTestCase {
function TestAppWithFactory() {
$lib =& HwLibInstance();
$this->assertWantedPattern(
‘/\w+ World!$/’
,$lib->hello().$lib->world());
}
}
有两个方面需要注意：Factory创建了对象，而用于确认的assertEqual()函数被修改为更灵活的assertWantedPattern()。你现在可以用一个正则表达式来捕获你在库中所要查找的“核心”，但可能会使这个测试本身变得脆弱。
接下来，升级HwLib库。当安装了HwLib第二版，你就可以修改HwLibInstance()函数来适应新的版本。
function &HwLibInstance($ver=false) {
switch ($ver) {
case ‘V2’:
return new HwLib;
default:
return new HwLibV2ToV1Adapter(new HwLib);
}
}
现在重新运行AdapterTestCase。测试通过！(绿色进度条正常。)因为原始的程序没有传递一个参数，HwLibInstance会默认返回封装在HwLibV2toV1Adapter中的HwLib的一个实例。尽管如此，如果你编写了新的代码，你可以传递进一个“V2”的参数让这个函数自动选择HwLib的新版本而不用去调整它。
以后，如果你选择升级HwLib的第三版，应该将Factory做如下的调整：
function &HwLibInstance($ver=false) {
switch ($ver) {
case ‘V3’:
return new HwLib;
case ‘V2’:
return new HwLibV3ToV2Adapter(new HwLib);
default:
return new HwLibV2ToV1Adapter(
new HwLibV3ToV2Adapter(new HwLib));
}
}
总结
如例中代码所示，你可以运用适配器(Adapter)模式来避免因外部库改变所带来的不便——倘若向上兼容。作为某个库的开发者，你应该独立编写适配器，使你的用户更简便地使用新版本的库，而不用去修改他们现有的全部代码。
GoF书中提出的适配器(Adapter)模式更倾向于运用继承而不是组成。这在强类型语言中是有利的，因为适配器(Adapter)事实上是一个目标类的子类，因而能更好地与类中方法相结合。
下面是HwLib适配器运用继承的范例：
class HwLibGofAdapter extends HwLib { // extending version 2.0
function hello() {
return parent::greet();
}
}
world()方法没有在类中提到，因为运用了继承，它已经是子类的一部分。
class AdapterTestCase extends UnitTestCase {
function TestHwLibGofAdapter() {
$lib =& new HwLibGofAdapter;
$this->assertEqual(
‘Greetings and Salutations World!’
,$lib->hello().$lib->world());
}
}
为了更好的灵活性，我个人比较倾向于组成的方法(特别是在结合了依赖性倒置的情况下);尽管如此，继承的方法提供两种版本的接口，或许在你的实际运用中反而是一个提高灵活性的关键。
?注：依赖性倒置原理
依赖性倒置原理(首先在http://www.objectmentor.com/resources/articles/dip.pdf中由Robert C. Martin提出)是一个面向对象编程的准则，它表明：高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，而应依赖于抽取。一个简单的与适配器(Adapter)模式相结合的依赖性倒置原理范例可以在以下地址中找到：
http://www.phplondon.org/wiki/DependencyInversion
适配器模式的重点是改变一个单独类的API。有一个与之相关的设计模式(本书中没有涵盖)，称作正面(Facade)模式。正面(Facade)的目的是给由许多对象构成的整个子系统，提供更为简洁的接口——反过来就是封装一个单独类——可能是一个值得研究的模式，如果你正设法把你的代码与第三方库隔离开来的话。
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