Python之适配器模式

一、介绍

结构型设计模式：主要用来处理一个系统中不同实体之间关系，即将类或者对象组合在一起，重新组成为一种新的、功能更强大的结构。

1. 类结构型模式：多个类组合而成的系统。
2. 对象结构型模式：在一个类中定义另外一个类的实例，通过类与对象的组合形成更大的系统，可以通过类中的对象属性去调用这个对象的方法。

适配器模式：也是属于设计模式中的结构型模式。
　　适配器模式主要用于 帮助我们实现两个不兼容接口之间的兼容。

二、适配器模式

1、对象结构型适配器示例

假设存在一套旧的系统ExecuteCmd类，用来执行一些系统命令。

import subprocess


class ExecuteCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def cmd_exe(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code

客户端要执行命令的时候，只需要调用这个类的实例方法cmd_exe即可：

old_obj = ExecuteCmd("ls -l").cmd_exe()

现在有一个新的系统，仍然是用来执行一些系统命令，但是新的调用方式改变了。

class NewCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def run_cmd(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code

新的调用方式是：

new_obj = NewCmd("ls -l").run_cmd()

假设由于新系统支持的命令更多，我们想要把新系统也提供给客户端使用，但是客户端只知道使用某个实例的cmd_exe方法，并不知道新系统的调用方式改变了。

在不改变新系统NewCmd类的前提下，我们该如何做才能让客户端仍然能正常调用呢？
此时就需要用到适配器！我们可以创建一个通用的Adapter类，将一些不同接口的对象适配到一个统一接口中。

在初始化方法init()中，用一个属性obj把我们想要适配的对象保存下来， adapted_methods是一个字典，用于转换接口，key是客户端要调用的方法，value是想要适配的对象真正被调用的方法。

适配器类定义如下：

class Adapter:
    def __init__(self, obj, adapted_methods):
        self.obj = obj
        self.__dict__.update(adapted_methods)

    def __getattr__(self, item):
        return self.obj.item

使用方法如下：

# 旧接口可以不适配
old_obj = ExecuteCmd("ls -l").cmd_exe()

# 新接口需要进行适配
new_obj = NewCmd("ls -l")
trans_obj = Adapter(new_obj, dict(cmd_exe=new_obj.run_cmd))
# 适配完成后，就可以跟旧系统一样使用cmd_exe执行命令
trans_obj.cmd_exe()

完整的代码展示

import subprocess


class ExecuteCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def cmd_exe(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code


class NewCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def run_cmd(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code


class Adapter:
    def __init__(self, obj, adapted_methods):
        self.obj = obj
        self.__dict__.update(adapted_methods)

    def __getattr__(self, item):
        return self.obj.item


# 旧接口可以不适配
old_obj = ExecuteCmd("calc").cmd_exe()

# 新接口需要进行适配
new_obj = NewCmd("calc")
# 这里将新系统的run_cmd方法适配成旧系统的cmd_exe方法
trans_obj = Adapter(new_obj, dict(cmd_exe=new_obj.run_cmd))
# 适配完成后，就可以跟旧系统一样使用cmd_exe执行命令
trans_obj.cmd_exe()

2、类结构型适配器示例

如果我们希望直接使用一个新的类去适配旧系统的接口时，也可以使用类结构型适配器，方法如下：

1. 创建一个新的类
2. 继承需要进行转换的类
3. 在新的类中实现旧系统的接口

import subprocess


class ExecuteCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def cmd_exe(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code


class NewCmd:
    def __init__(self, cmd):
        self.cmd = cmd

    def run_cmd(self):
        result = ""
        result_code = 0
        try:
            result = subprocess.check_output(self.cmd, shell=True)
        except subprocess.CalledProcessError as e:
            result_code = 1
        return result, result_code


class Adapter(NewCmd):
    """继承新系统的类"""

    def cmd_exe(self):
        """直接在适配器中实现旧系统的接口"""
        return self.run_cmd()


# 旧接口
old_obj = ExecuteCmd("calc").cmd_exe()

# 新接口需要进行适配
new_obj = Adapter("calc").cmd_exe()