C#设计模式之适配器模式与装饰器模式的实现 C#设计模式之适配器模式与装饰

结构型设计模式
适配器模式

实现代码
总结

装饰器模式

实现代码

结构型设计模式创建型设计模式主要是为了解决创建对象的问题，而结构型设计模式则是为了解决已有对象的使用问题。

适配器模式适配器模式比较好理解，因为在我们的日常生活中就很常见，如耳机转换线、充电器适配器、插座等，举个最常见的例子：

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插座就是个适配器，将一个接口扩展为多个接口，将墙上的双孔接口转换为三孔接口。而这也就是适配器的作用：将一个接口转换为用户期望的另一个接口。
适配器的使用场景：

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，这时可以使用适配器对其进行兼容和扩展
随着业务发展，旧接口已经不能满足需求，但重写代价又太大，这时可以使用适配器对接口功能进行扩展

注意：适配器是对已有资源进行兼容和扩展，属于一种折中的方式，如果可以的话，尽量重构系统而不是使用适配器
继承器的实现有两种方式：继承和组合,基于合成复用的原则，组合优于继承，所以应尽量使用组合的方式实现适配器。类图如下：

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实现代码

//已有的旧接口,不兼容于现在的系统public interface IAmericanElectrictService{int Get110VElectric(); }//adaptee，需要适配的SDKpublic class AmericanElectrictService : IAmericanElectrictService{public int Get110VElectric(){Console.WriteLine("美国的电压是110v，只能提供110V的电压"); return 110; }}//已有接口，现在的系统需要使用这个接口public interface IChineseElectricService{int Get220VElectric(); }//适配器，采取组合的方式//这里是为了适配已有接口，所以实现了这个接口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，经过一番操作，现在电压转换为220V的了"); return electric + 110; }}//使用适配器，将110V电压转换成220Vpublic class AdapterRunner : IRunner{public void Run(){//实际情况中，adaptee有可能是已有SDK，有可能是interface，通过IOC容器对应具体实现类var americanElectric = new AmericanElectrictService(); var electric = americanElectric.Get110VElectric(); Console.WriteLine($"获得了{electric}V电压"); Console.WriteLine("使用适配器"); var adapter = new AdapterPattern(americanElectric); electric = adapter.Get220VElectric(); Console.WriteLine($"使用适配器后获得了{electric}V电压"); }}//输出//------------------------------------//美国的电压是110v，只能提供110V的电压//获得了110V电压//使用适配器//美国的电压是110v，只能提供110V的电压//劈里啪啦劈里啪啦，经过一番操作，现在电压转换为220V的了//使用适配器后获得了220V电压

总结
优点：

可以扩展和兼容现有类，灵活性高
提高了类的复用，原本不能使用的类适配后能使用

缺点：

适配器本质是套一层，如果使用过多，可能导致系统混乱，甚至出现套中套的复杂情况

装饰器模式利用继承和组合，在不改变现有结构的情况下对功能进行扩展的模式称为装饰器模式
装饰器模式和适配器模式很像，但侧重点不一样。适配器的重心在于兼容已有系统，而装饰器的重心在于功能扩展。装饰器的类图如下：

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上图中，基础装饰器继承抽象类，每个装饰器继承前一个装饰器，一步一步添加功能，并且所有装饰器都用到具体实现类，因为需要扩展具体功能。
这里其实就能看出一些装饰器和适配器的区别，适配器和装饰器都使用组合来包装已有类，不同的是装饰器用到了继承。装饰器的核心原则是里氏替换原则，即父类一定能被子类替换而不影响现有代码。
实现代码

//抽象基础类public abstract class AbstractStudent{public abstract void Study(); } //具体实现类public class Student : AbstractStudent{public override void Study(){Console.WriteLine("我正在学习！！！"); }} //基础装饰器，什么也不做//注意，这里标记为抽象类，此后的装饰器以此为基础public abstract class BaseDecorator : AbstractStudent{private readonly AbstractStudent _student; public BaseDecorator(AbstractStudent student){this._student = student; }//这里使用override还是Virtual取决于AbstractStudent基础类是抽象类还是接口public override void Study(){this._student.Study(); }} //前缀装饰器，在调用具体功能前做点什么 public class PreDecorator : BaseDecorator{public PreDecorator(AbstractStudent student) : base(student){}public override void Study(){Console.WriteLine("学习前看会儿小说"); base.Study(); }} //后缀装饰器，在调用具体功能后做点什么public class NextDecorator : PreDecorator{public NextDecorator(AbstractStudent student) : base(student){}public override void Study(){base.Study(); Console.WriteLine("学习辛苦啦，奖励自己一包辣条"); }} //测试代码public class DecoratorRunner : IRunner{public void Run(){Console.WriteLine("没有用装饰器的基本功能："); var student = new Student(); student.Study(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("使用前缀装饰器在基础功能之前做点什么"); var preDecorator = new PreDecorator(student); preDecorator.Study(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("使用后缀装饰器在前缀装饰器功能之后做点什么"); //注意：这里传入的前缀装饰器，在前缀装饰器的基础之上做扩展var nextDecorator = new NextDecorator(student); nextDecorator.Study(); }} //输出：//没有用装饰器的基本功能：//我正在学习！！！////使用前缀装饰器在基础功能之前做点什么//学习前看会儿小说//我正在学习！！！////使用后缀装饰器在前缀装饰器功能之后做点什么//学习前看会儿小说//我正在学习！！！//学习辛苦啦，奖励自己一包辣条

可以看出，装饰器其实就是利用组合+继承(实现)+override不断包装和更新对象，使其功能得到扩展。装饰器是用于替换继承的设计模式，主要使用场景如下：