Суть паттерна

Адаптер — это структурный паттерн проектирования, который позволяет объектам с несовместимыми интерфейсами работать вместе.

Проблема

Представьте, что вы делаете приложение для торговли на бирже. Ваше приложение скачивает биржевые котировки из нескольких источников в XML, а затем рисует красивые графики.

В какой-то момент вы решаете улучшить приложение, применив стороннюю библиотеку аналитики. Но вот беда — библиотека поддерживает только формат данных JSON, несовместимый с вашим приложением.

Структура программы до подключения сторонней библиотеки

Подключить стороннюю библиотеку не выйдет из-за несовместимых форматов данных.

Вы смогли бы переписать библиотеку, чтобы та поддерживала формат XML. Но, во-первых, это может нарушить работу существующего кода, который уже зависит от библиотеки. А во-вторых, у вас может просто не быть доступа к её исходному коду.

Решение

Вы можете создать адаптер. Это объект-переводчик, который трансформирует интерфейс или данные одного объекта в такой вид, чтобы он стал понятен другому объекту.

При этом адаптер оборачивает один из объектов, так что другой объект даже не знает о наличии первого. Например, вы можете обернуть объект, работающий в метрах, адаптером, который бы конвертировал данные в футы.

Адаптеры могут не только переводить данные из одного формата в другой, но и помогать объектам с разными интерфейсами работать сообща. Это работает так:

  1. Адаптер имеет интерфейс, который совместим с одним из объектов.

  2. Поэтому этот объект может свободно вызывать методы адаптера.

  3. Адаптер получает эти вызовы и перенаправляет их второму объекту, но уже в том формате и последовательности, которые понятны второму объекту.

Иногда возможно создать даже двухсторонний адаптер, который работал бы в обе стороны.

Структура программы после применения адаптера

Программа может работать со сторонней библиотекой через адаптер:

Таким образом, в приложении биржевых котировок вы могли бы создать класс XML_To_JSON_Adapter, который бы оборачивал объект того или иного класса библиотеки аналитики. Ваш код посылал бы адаптеру запросы в формате XML, а адаптер сначала транслировал входящие данные в формат JSON, а затем передавал бы их методам обёрнутого объекта аналитики.

Аналогия из жизни

Пример паттерна Адаптер

Содержимое чемоданов до и после поездки за границу.

Когда вы в первый раз летите за границу, вас может ждать сюрприз при попытке зарядить ноутбук. Стандарты розеток в разных странах отличаются. Ваша европейская зарядка будет бесполезна в США без специального адаптера, позволяющего подключиться к розетке другого типа.

Структура

Адаптер объектов

Эта реализация использует агрегацию: объект адаптера «оборачивает», то есть содержит ссылку на служебный объект. Такой подход работает во всех языках программирования.

Структура классов паттерна Адаптер (адаптер объектов)

  • Клиент — это класс, который содержит существующую бизнес-логику программы.

  • Клиентский интерфейс описывает протокол, через который клиент может работать с другими классами.

  • Сервис — это какой-то полезный класс, обычно сторонний. Клиент не может использовать этот класс напрямую, так как сервис имеет непонятный ему интерфейс.

  • Адаптер — это класс, который может одновременно работать и с клиентом, и с сервисом. Он реализует клиентский интерфейс и содержит ссылку на объект сервиса. Адаптер получает вызовы от клиента через методы клиентского интерфейса, а затем переводит их в вызовы методов обёрнутого объекта в правильном формате.

Работая с адаптером через интерфейс, клиент не привязывается к конкретному классу адаптера. Благодаря этому, вы можете добавлять в программу новые виды адаптеров, независимо от клиентского кода. Это может пригодиться, если интерфейс сервиса вдруг изменится, например, после выхода новой версии сторонней библиотеки.

Адаптер классов

  • Эта реализация базируется на наследовании: адаптер наследует оба интерфейса одновременно. Такой подход возможен только в языках, поддерживающих множественное наследование, например, C++.

  • Структура классов паттерна Адаптер (адаптер классов)

  • Адаптер классов не нуждается во вложенном объекте, так как он может одновременно наследовать и часть существующего класса, и часть сервиса.

Псевдокод

В этом шуточном примере Адаптер преобразует один интерфейс в другой, позволяя совместить квадратные колышки и круглые отверстия.

Структура классов примера паттерна Адаптер

Пример адаптации квадратных колышков и круглых отверстий.

Адаптер вычисляет наименьший радиус окружности, в которую можно вписать квадратный колышек, и представляет его как круглый колышек с этим радиусом.

// Классы с совместимыми интерфейсами: КруглоеОтверстие и
// КруглыйКолышек.
class RoundHole is
    constructor RoundHole(radius) { ... }

    method getRadius() is
        // Вернуть радиус отверстия.

    method fits(peg: RoundPeg) is
        return this.getRadius() >= peg.getRadius()

class RoundPeg is
    constructor RoundPeg(radius) { ... }

    method getRadius() is
        // Вернуть радиус круглого колышка.


// Устаревший, несовместимый класс: КвадратныйКолышек.
class SquarePeg is
    constructor SquarePeg(width) { ... }

    method getWidth() is
        // Вернуть ширину квадратного колышка.


// Адаптер позволяет использовать квадратные колышки и круглые
// отверстия вместе.
class SquarePegAdapter extends RoundPeg is
    private field peg: SquarePeg

    constructor SquarePegAdapter(peg: SquarePeg) is
        this.peg = peg

    method getRadius() is
        // Вычислить половину диагонали квадратного колышка по
        // теореме Пифагора.
        return peg.getWidth() * Math.sqrt(2) / 2


// Где-то в клиентском коде.
hole = new RoundHole(5)
rpeg = new RoundPeg(5)
hole.fits(rpeg) // TRUE

small_sqpeg = new SquarePeg(5)
large_sqpeg = new SquarePeg(10)
hole.fits(small_sqpeg) // Ошибка компиляции, несовместимые типы

small_sqpeg_adapter = new SquarePegAdapter(small_sqpeg)
large_sqpeg_adapter = new SquarePegAdapter(large_sqpeg)
hole.fits(small_sqpeg_adapter) // TRUE
hole.fits(large_sqpeg_adapter) // FALSE

Применимость

Когда вы хотите использовать сторонний класс, но его интерфейс не соответствует остальному коду приложения.

Адаптер позволяет создать объект-прокладку, который будет превращать вызовы приложения в формат, понятный стороннему классу.

Когда вам нужно использовать несколько существующих подклассов, но в них не хватает какой-то общей функциональности, причём расширить суперкласс вы не можете.

Вы могли бы создать ещё один уровень подклассов и добавить в них недостающую функциональность. Но при этом придётся дублировать один и тот же код в обеих ветках подклассов.

Более элегантным решением было бы поместить недостающую функциональность в адаптер и приспособить его для работы с суперклассом. Такой адаптер сможет работать со всеми подклассами иерархии. Это решение будет сильно напоминать паттерн Декоратор.

Шаги реализации

  1. Убедитесь, что у вас есть два класса с несовместимыми интерфейсами:

    1. полезный сервис — служебный класс, который вы не можете изменять (он либо сторонний, либо от него зависит другой код);

    2. один или несколько клиентов — существующих классов приложения, несовместимых с сервисом из-за неудобного или несовпадающего интерфейса.

  2. Опишите клиентский интерфейс, через который классы приложения смогли бы использовать класс сервиса.

  3. Создайте класс адаптера, реализовав этот интерфейс.

  4. Поместите в адаптер поле, которое будет хранить ссылку на объект сервиса. Обычно это поле заполняют объектом, переданным в конструктор адаптера. В случае простой адаптации этот объект можно передавать через параметры методов адаптера.

  5. Реализуйте все методы клиентского интерфейса в адаптере. Адаптер должен делегировать основную работу сервису.

  6. Приложение должно использовать адаптер только через клиентский интерфейс. Это позволит легко изменять и добавлять адаптеры в будущем.

Преимущества и недостатки

(плюс) Отделяет и скрывает от клиента подробности преобразования различных интерфейсов.

(минус) Усложняет код программы из-за введения дополнительных классов.

Отношения с другими паттернами

  • Мост проектируют загодя, чтобы развивать большие части приложения отдельно друг от друга. Адаптер применяется постфактум, чтобы заставить несовместимые классы работать вместе.

  • Адаптер меняет интерфейс существующего объекта. Декоратор улучшает другой объект без изменения его интерфейса. Причём Декоратор поддерживает рекурсивную вложенность, чего не скажешь об Адаптере.

  • Адаптер предоставляет классу альтернативный интерфейс. Декоратор предоставляет расширенный интерфейс. Заместитель предоставляет тот же интерфейс.

  • Фасад задаёт новый интерфейс, тогда как Адаптер повторно использует старый. Адаптер оборачивает только один класс, а Фасад оборачивает целую подсистему. Кроме того, Адаптер позволяет двум существующим интерфейсам работать сообща, вместо того, чтобы задать полностью новый.

  • Мост, Стратегия и Состояние (а также слегка и Адаптер) имеют схожие структуры классов — все они построены на принципе «композиции», то есть делегирования работы другим объектам. Тем не менее, они отличаются тем, что решают разные проблемы. Помните, что паттерны — это не только рецепт построения кода определённым образом, но и описание проблем, которые привели к данному решению.

Особенности паттерна на PHP

Адаптер — это структурный паттерн, который позволяет подружить несовместимые объекты.

Адаптер выступает прослойкой между двумя объектами, превращая вызовы одного в вызовы понятные другому.

  • Сложность: 1 из 3

  • Популярность: 3 из 3

  • Применимость: Паттерн можно часто встретить в PHP-коде, особенно там, где требуется конвертация разных типов данных или совместная работа классов с разными интерфейсами.

  • Признаки применения паттерна: Адаптер получает конвертируемый объект в конструкторе или через параметры своих методов. Методы Адаптера обычно совместимы с интерфейсом одного объекта. Они делегируют вызовы вложенному объекту, превратив перед этим параметры вызова в формат, поддерживаемый вложенным объектом.

Концептуальный пример

Этот пример показывает структуру паттерна Адаптер, а именно — из каких классов он состоит, какие роли эти классы выполняют и как они взаимодействуют друг с другом.

После ознакомления со структурой, вам будет легче воспринимать второй пример, который рассматривает реальный случай использования паттерна в мире PHP.

<?php

namespace RefactoringGuruAdapterConceptual;

/**
 * Целевой класс объявляет интерфейс, с которым может работать клиентский код.
 */
class Target
{
    public function request(): string
    {
        return "Target: The default target's behavior.";
    }
}

/**
 * Адаптируемый класс содержит некоторое полезное поведение, но его интерфейс
 * несовместим с существующим клиентским кодом. Адаптируемый класс нуждается в
 * некоторой доработке, прежде чем клиентский код сможет его использовать.
 */
class Adaptee
{
    public function specificRequest(): string
    {
        return ".eetpadA eht fo roivaheb laicepS";
    }
}

/**
 * Адаптер делает интерфейс Адаптируемого класса совместимым с целевым
 * интерфейсом.
 */
class Adapter extends Target
{
    private $adaptee;

    public function __construct(Adaptee $adaptee)
    {
        $this->adaptee = $adaptee;
    }

    public function request(): string
    {
        return "Adapter: (TRANSLATED) " . strrev($this->adaptee->specificRequest());
    }
}

/**
 * Клиентский код поддерживает все классы, использующие целевой интерфейс.
 */
function clientCode(Target $target)
{
    echo $target->request();
}

echo "Client: I can work just fine with the Target objects:n";
$target = new Target();
clientCode($target);
echo "nn";

$adaptee = new Adaptee();
echo "Client: The Adaptee class has a weird interface. See, I don't understand it:n";
echo "Adaptee: " . $adaptee->specificRequest();
echo "nn";

echo "Client: But I can work with it via the Adapter:n";
$adapter = new Adapter($adaptee);
clientCode($adapter);

Вывод:

Client: I can work just fine with the Target objects:
Target: The default target's behavior.

Client: The Adaptee class has a weird interface. See, I don't understand it:
Adaptee: .eetpadA eht fo roivaheb laicepS

Client: But I can work with it via the Adapter:
Adapter: (TRANSLATED) Special behavior of the Adaptee.

Пример из реальной жизни

Паттерн Адаптер позволяет использовать сторонние или устаревшие классы, даже если они несовместимы с основной частью кода. Например, вместо того, чтобы переписывать интерфейс уведомлений вашего приложения для поддержки каждого стороннего сервиса вроде Slack, Facebook, SMS и прочих, вы создаёте под эти сервисы набор специальных обёрток, которые приводят вызовы из приложения к требуемым сторонними классами интерфейсу и формату.

<?php

namespace RefactoringGuruAdapterRealWorld;

/**
 * Целевой интерфейс предоставляет интерфейс, которому следуют классы вашего
 * приложения.
 */
interface Notification
{
    public function send(string $title, string $message);
}

/**
 * Вот пример существующего класса, который следует за целевым интерфейсом.
 *
 * Дело в том, что у большинства приложений нет чётко определённого интерфейса.
 * В этом случае лучше было бы расширить Адаптер за счёт существующего класса
 * приложения. Если это неудобно (например, SlackNotification не похож на
 * подкласс EmailNotification), тогда первым шагом должно быть извлечение
 * интерфейса.
 */
class EmailNotification implements Notification
{
    private $adminEmail;

    public function __construct(string $adminEmail)
    {
        $this->adminEmail = $adminEmail;
    }

    public function send(string $title, string $message): void
    {
        mail($this->adminEmail, $title, $message);
        echo "Sent email with title '$title' to '{$this->adminEmail}' that says '$message'.";
    }
}

/**
 * Адаптируемый класс – некий полезный класс, несовместимый с целевым
 * интерфейсом. Нельзя просто войти и изменить код класса так, чтобы следовать
 * целевому интерфейсу, так как код может предоставляться сторонней библиотекой.
 */
class SlackApi
{
    private $login;
    private $apiKey;

    public function __construct(string $login, string $apiKey)
    {
        $this->login = $login;
        $this->apiKey = $apiKey;
    }

    public function logIn(): void
    {
        // Send authentication request to Slack web service.
        echo "Logged in to a slack account '{$this->login}'.n";
    }

    public function sendMessage(string $chatId, string $message): void
    {
        // Send message post request to Slack web service.
        echo "Posted following message into the '$chatId' chat: '$message'.n";
    }
}

/**
 * Адаптер – класс, который связывает Целевой интерфейс и Адаптируемый класс.
 * Это позволяет приложению использовать Slack API для отправки уведомлений.
 */
class SlackNotification implements Notification
{
    private $slack;
    private $chatId;

    public function __construct(SlackApi $slack, string $chatId)
    {
        $this->slack = $slack;
        $this->chatId = $chatId;
    }

    /**
     * Адаптер способен адаптировать интерфейсы и преобразовывать входные данные
     * в формат, необходимый Адаптируемому классу.
     */
    public function send(string $title, string $message): void
    {
        $slackMessage = "#" . $title . "# " . strip_tags($message);
        $this->slack->logIn();
        $this->slack->sendMessage($this->chatId, $slackMessage);
    }
}

/**
 * Клиентский код работает с классами, которые следуют Целевому интерфейсу.
 */
function clientCode(Notification $notification)
{
    // ...

    echo $notification->send("Website is down!",
        "<strong style='color:red;font-size: 50px;'>Alert!</strong> " .
        "Our website is not responding. Call admins and bring it up!");

    // ...
}

echo "Client code is designed correctly and works with email notifications:n";
$notification = new EmailNotification("developers@example.com");
clientCode($notification);
echo "nn";


echo "The same client code can work with other classes via adapter:n";
$slackApi = new SlackApi("example.com", "XXXXXXXX");
$notification = new SlackNotification($slackApi, "Example.com Developers");
clientCode($notification);

Вывод:

Client code is designed correctly and works with email notifications:
Sent email with title 'Website is down!' to 'developers@example.com' that says '<strong style='color:red;font-size: 50px;'>Alert!</strong> Our website is not responding. Call admins and bring it up!'.

The same client code can work with other classes via adapter:
Logged in to a slack account 'example.com'.
Posted following message into the 'Example.com Developers' chat: '#Website is down!# Alert! Our website is not responding. Call admins and bring it up!'.

Источник:

(1) Книга “Погружение в Паттерны Проектирования.“: https://refactoring.guru/ru/design-patterns/adapter

Tags

Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.