从容自若的CTO

Tue, 07 Nov 2006 09:15:08 GMT

bruce zhang关于Design & Pattern的文章挺不错,今天看到从容自若的CTO感觉不错,转一个.

让我们假设这样一个场景：一年以前，Media公司开发出一套通过电脑接收广播的Radio仿真软件产品。（有这样的产品吗，能真正接收广播的软件？我表示怀疑）这个产品早已投入市场，客户已经在使用了。后来，Media公司将开发重心转移到数字媒体上。于是他们投入了大量的人力物力，最后开发出了完美的媒体播放器软件。这个播放器支持大多数媒体文件，包括音频媒体和视频媒体。该产品取得了成功，也得到了用户的好评。

不过，现实生活中总有些刁钻的客户，比如说wayfarer，就是鄙人了，素爱怀旧。在使用媒体播放器的时候，想起了在初中的时候就使用的收录机。磁带、广播，一机两用，真是令人怀念。于是我向Media公司提出了建议，希望能在媒体播放器中增加收音的功能。Media的CEO对这个似乎有些嗤之以鼻。可是像wayfarer这样的用户越来越多，呼声也越来越高。为了产品的市场，为了公司的前景，这位CEO不得不慎重考虑这个需求了。当首席执行官就是好，赶紧把这个烫手山芋抛给了CTO。

却看这位CTO仍然是从容不迫，脸上挂满自信的微笑。CEO不解，问他何故如此从容？CTO淡然一笑，吐出一字真言：“Adapter”。

呵呵，笑话了。设计模式可不是什么Bible，也非神奇的魔咒。不过对于以上场景，使用Adapter却是最佳的应用！且请听我慢慢道来。

已有产品：MediaPlayer、RadioPlayer；
分析：MediaPlayer是面向客户的外观，即表示层，它调用了对应的业务层，该层实现了IMedia接口。同理RadioPlayer也是面向客户的外观，它调用的业务层，是收听广播的业务，并实现了IRadio接口。
目的：将RadioPlayer的业务添加到MediaPlayer的外观中。原有的RadioPlayer不再使用。

既然与MediaPlayer、RadioPlayer的业务有关，所以我们有必要分析其各自的业务结构。MediaPlayer业务层结构：

为了简化，我这里将所有的方法都放在一个接口IMedia里（这个设计还有很多重构的空间，我会在后续文章中继续关注）。在本文的结构中，视频媒体和音频媒体的方法是相同的，本来我可以令各媒体文件继承同一个抽象类Media。但现实情况显然不是这样，所以我仍然保留这个系列文章中原有的结构。以下是每个方法的说明：
    Play()：播放媒体文件；
    Stop()：停止播放；
    Pause()：暂停播放；
    OpenFile()：打开媒体文件；
    CloseFile()：关闭媒体文件；
    Forward()：前进播放文件；
    Back()：后退播放文件；

OK，我们再来看看RadioPlayer的业务层结构：

RadioPlayer的业务均抽象为IRadio接口。并由抽象类Radio实现该接口。FM为调频收音，SW为短波收音。另外还有其他的，例如中波等，就不在详细列出。各方法的功能说明如下：
    Receive()：接收广播；
    Stop()：停止接收广播；
    TurnOn()：打开收音；
    TurnOff()：关闭收音；
    ChangeChannel(bool direction)：切换频率。参数direction为true时，则往上；否则往下。当然也可以使用枚举类型。

媒体播放器的业务由一个统一的Client类进行处理，它包括一系列的静态方法以实现对原有媒体类型的调用：
public class Client
{
public static void Play(IMedia media)
{
media.Play();
}

public static void OpenFile(IMedia media)
{
media.OpenFile();
}

//……其他方法略；
}
MediaPlayer播放器本身，其外观则是一个WinForm应用程序，该应用程序将调用Client的相关静态方法。如：
Client.Play(new MP3());

现在看看我们需要实现的。我需要将RadioPlayer的业务，即抽象为IRadio接口的对象，放到MediaPlayer中。糟糕的是，Client的各个方法传递的参数类型，为IMedia接口。怎么才能将实现IRadio接口的对象传递到Client的方法中呢？对了，这就是适配，就是为IRadio对象适配成符合IMedia接口行为的过程。打一个不好听的比方，就好比一只狼，要让自己钻进羊群里，而不被发现，就需要找一张羊皮来披上。俗语云：“披着羊皮的狼”是也。不过，我们要注意的是，狼虽然不是羊，但有着和羊相似的属性。它和羊体形相似，照样能跑，能吃，只是吃的不是草，而是肉而已。你总不能为一张桌子披上羊皮，去装羊吧。而文中的IMedia类型和IRadio类型，还是有很多相似之处的。

现在，我们就为IRadio接口进行适当的包装。由于这是两个接口进行匹配的过程，所以我们通常名之为“适配”，而非“包裹”。那么它们之间有相似性吗？有！
IMedia    IRadio
Play()    Receive()
Stop()    Stop()
OpenFile()   TurnOn()
CloseFile()   TurnOff()
Forward()   ChangeChannel(true)
Back()    ChangeChannel(false)

当然现实情况并非总是那么完美。可能IMedia的方法中，IRadio可能并不需要。没关系，我们只提供该方法就可以了，方法的实现可以为空，如Pause()方法。也有可能IRadio的一些方法，IMedia并没有，此时的Adaptor模式，就将被适配对象的接口变宽了，也就是说引入了新的行为，这就类似于我系列文章之二所描述的。

不管现实的某些情况是多么的不如意，但至少通过引入Adapter模式，我们就不需要改变原有的IMedia和IRadio的相关对象与业务了。要修改的，仅仅是客户端，以及增加一个新的Adapter结构而已。

分析结束，开始动手术吧。先看类的Adapter模式：

类图好像很复杂，不过请大家主要关注橙色的两个类FMAdapter和SWAdapter。FMAdapter类是FM类型的Adapter，它继承了FM类，并实现了IMedia接口。通过这种方式，原有的FM类型的行为，就被适配为符合IMedia类型的新类型。代码如下：
public class FMAdapter:FM,IMedia
{
public void Play()
{
this.Receive();
}
public void Forward()
{
this.ChangeChannel(true);
}
public void Pause(){}//Radio类型没有该行为，令其为空，或引入异常机制；
//其他方法略
……
}
SWAdapter的实现方式完全相同，就不赘述。

由于新的Adapter类均实现了IMedia接口，因此，该类型的对象可以安全正确地作为Client静态方法的参数对象传入。从外部行为的表现来看，没有区别。如：
Client.Play(new FMAdapter());
它调用了FMAdapter的Play方法，而其内部，实质上调用的是FM的Receiver()方法。

再看对象的Adapter模式，就更简单了。

只需要一个Adapter类RadioAdapter，然后实现IMedia接口。没有继承关系了，而是聚合了Radio对象。注意，这里聚合的是抽象类对象Radio，而不是具体的FM或SW。
public class RadioAdapter:IMedia
{
private Radio _radio;
public RadioAdapter(Radio radio)
{
  this._radio = radio;
}
public void Play()
{
  _radio.Receive();
}
public void Forward()
{
  _radio.ChangeChannel(true);
}
public void Pause(){}//Radio类型没有该行为，另其为空，或引入异常机制；
//其他方法略
……
}
调用Client的静态方法：
Client.Play(new RadioAdapter(new FM()));

通过引入Adapter模式，我们在不改变原有IMedia和IRadio的情况下，顺利地将IRadio类型适配成了IMedia类型。此时，我们只需要在MediaPlayer的客户端调用中加入原来RadioPlayer的业务即可，基本保证了原有系统的稳定性。

上述实例，才真正体现了Adapter的价值（请大家一定注意区分本文实例需求，与系列之二实例需求的区别）。因此，我们可以得到两个结论：
1、通过Adapter模式，为适配对象引入以前不具备的行为；此时建议使用类的Adapter模式。理由请参考：系列文章之二与之三；
2、将一个固有对象适配为另一种接口对象；这是Adapter模式最重要的功能。使用类的Adapter模式与对象的Adapter模式均可，但感觉使用对象的Adapter模式更简单。

怎么样，够简单吧？难怪我们的CTO如此从容，因为他已经找到了终南捷径！

Microsoft.NET BLOG(YunYang): Design & Pattern

从容自若的CTO

bruce zhang关于Design & Pattern的文章挺不错,今天看到从容自若的CTO感觉不错,转一个.