詳解Java實踐之適配器模式

一、前言

工作到3年左右很大一部分程序員都想提升自己的技術棧，開始嘗試去閱讀一些源碼，例如Spring、Mybaits、Dubbo等，但讀著讀著發現越來越難懂，一會從這過來一會跑到那去。甚至懷疑自己技術太差，慢慢也就不願意再觸碰這部分知識。

而這主要的原因是一個框架隨著時間的發展，它的復雜程度是越來越高的，從最開始隻有一個非常核心的點到最後開枝散葉。這就像你自己開發的業務代碼或者某個組件一樣，最開始的那部分核心代碼也許隻能占到20%，而其他大部分代碼都是為瞭保證核心流程能正常運行的。所以這也是你讀源碼費勁的一部分原因。

框架中用到瞭設計模式嗎？

框架中不僅用到設計模式還用瞭很多，而且有些時候根本不是一個模式的單獨使用，而是多種設計模式的綜合運用。與大部分小夥伴平時開發的CRUD可就不一樣瞭，如果都是if語句從上到下，也就算得不上什麼框架瞭。就像你到Spring的源碼中搜關鍵字Adapter，就會出現很多實現類，例如；UserCredentialsDataSourceAdapter。而這種設計模式就是我們本文要介紹的適配器模式。

適配器在生活裡隨處可見

如果提到在日常生活中就很多適配器的存在你會想到什麼？在沒有看後文之前可以先思考下。

二、適配器模式介紹

適配器模式的主要作用就是把原本不兼容的接口，通過適配修改做到統一。使得用戶方便使用，就像我們提到的萬能充、數據線、MAC筆記本的轉換頭、出國旅遊買個插座等等，他們都是為瞭適配各種不同的口，做的兼容。。

除瞭我們生活中出現的各種適配的場景，那麼在業務開發中呢？

在業務開發中我們會經常的需要做不同接口的兼容，尤其是中臺服務，中臺需要把各個業務線的各種類型服務做統一包裝，再對外提供接口進行使用。而這在我們平常的開發中也是非常常見的。

三、案例場景模擬

隨著公司的業務的不斷發展，當基礎的系統逐步成型以後。業務運營就需要開始做用戶的拉新和促活，從而保障DAU的增速以及最終ROI轉換。

而這時候就會需要做一些營銷系統，大部分常見的都是裂變、拉客，例如；你邀請一個用戶開戶、或者邀請一個用戶下單，那麼平臺就會給你返利，多邀多得。同時隨著拉新的量越來越多開始設置每月下單都會給首單獎勵，等等，各種營銷場景。

那麼這個時候做這樣一個系統就會接收各種各樣的MQ消息或者接口，如果一個個的去開發，就會耗費很大的成本，同時對於後期的拓展也有一定的難度。此時就會希望有一個系統可以配置一下就把外部的MQ接入進行，這些MQ就像上面提到的可能是一些註冊開戶消息、商品下單消息等等。

而適配器的思想方式也恰恰可以運用到這裡，並且我想強調一下，適配器不隻是可以適配接口往往還可以適配一些屬性信息。

3.1、場景模擬工程

itstack-demo-design-6-00

└── src

    └── main

        └── java

            └── org.itstack.demo.design

                ├── mq

                │   ├── create_account.java

                │   ├── OrderMq.java

                │   └── POPOrderDelivered.java

                └── service

                    ├── OrderServicejava

                    └── POPOrderService.java

這裡模擬瞭三個不同類型的MQ消息，而在消息體中都有一些必要的字段，比如；用戶ID、時間、業務ID，但是每個MQ的字段屬性並不一樣。就像用戶ID在不同的MQ裡也有不同的字段：uId、userId等。同時還提供瞭兩個不同類型的接口，一個用於查詢內部訂單訂單下單數量，一個用於查詢第三方是否首單。後面會把這些不同類型的MQ和接口做適配兼容。

3.2、場景簡述

3.2.1、註冊開戶MQ

public class create_account {

    private String number;      // 開戶編號
    private String address;     // 開戶地
    private Date accountDate;   // 開戶時間
    private String desc;        // 開戶描述

    // ... get/set     
}

3.2.2、內部訂單MQ

public class OrderMq {

    private String uid;           // 用戶ID
    private String sku;           // 商品
    private String orderId;       // 訂單ID
    private Date createOrderTime; // 下單時間     

    // ... get/set      
}

3.2.3、第三方訂單MQ

public class POPOrderDelivered {

    private String uId;     // 用戶ID
    private String orderId; // 訂單號
    private Date orderTime; // 下單時間
    private Date sku;       // 商品
    private Date skuName;   // 商品名稱
    private BigDecimal decimal; // 金額

    // ... get/set      
}

3.2.4、查詢用戶內部下單數量接口

public class OrderService {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(POPOrderService.class);

    public long queryUserOrderCount(String userId){
        logger.info("自營商傢，查詢用戶的訂單是否為首單：{}", userId);
        return 10L;
    }

}

3.2.5、查詢用戶第三方下單首單接口

public class POPOrderService {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(POPOrderService.class);

    public boolean isFirstOrder(String uId) {
        logger.info("POP商傢，查詢用戶的訂單是否為首單：{}", uId);
        return true;
    }

}

以上這幾項就是不同的MQ以及不同的接口的一個體現，後面我們將使用這樣的MQ消息和接口，給它們做相應的適配。

四、代碼實現

其實大部分時候接MQ消息都是創建一個類用於消費，通過轉換他的MQ消息屬性給自己的方法。

我們接下來也是先體現一下這種方式的實現模擬，但是這樣的實現有一個很大的問題就是，當MQ消息越來越多後，甚至幾十幾百以後，你作為中臺要怎麼優化呢？

4.1、工程結構

itstack-demo-design-6-01

└── src

    └── main

        └── java

            └── org.itstack.demo.design

                └── create_accountMqService.java

                └── OrderMqService.java

                └── POPOrderDeliveredService.java

目前需要接收三個MQ消息，所有就有瞭三個對應的類，和我們平時的代碼幾乎一樣。如果你的MQ量不多，這樣的寫法也沒什麼問題，但是隨著數量的增加，就需要考慮用一些設計模式來解決。

4.2、Mq接收消息實現

public class create_accountMqService {

    public void onMessage(String message) {

        create_account mq = JSON.parseObject(message, create_account.class);

        mq.getNumber();
        mq.getAccountDate();

        // ... 處理自己的業務
    }

}

三組MQ的消息都是一樣模擬使用，就不一一展示瞭。可以獲取源碼後學習。

五、適配器模式重構代碼

接下來使用適配器模式來進行代碼優化，也算是一次很小的重構。

適配器模式要解決的主要問題就是多種差異化類型的接口做統一輸出，這在我們學習工廠方法模式中也有所提到不同種類的獎品處理，其實那也是適配器的應用。

在本文中我們還會再另外體現出一個多種MQ接收，使用MQ的場景。來把不同類型的消息做統一的處理，便於減少後續對MQ接收。

在這裡如果你之前沒要開發過接收MQ消息，可能聽上去會有些不理解這樣的場景。對此，我個人建議先瞭解下MQ。另外就算不瞭解也沒關系，不會影響對思路的體會。

再者，本文所展示的MQ兼容的核心部分，也就是處理適配不同的類型字段。而如果我們接收MQ後，在配置不同的消費類時，如果不希望一個個開發類，那麼可以使用代理類的方式進行處理。

5.1、工程結構

itstack-demo-design-6-02

└── src

    └── main

        └── java

            └── org.itstack.demo.design

                ├── impl

                │   ├── InsideOrderService.java

                │   └── POPOrderAdapterServiceImpl.java

                ├── MQAdapter,java

                ├── OrderAdapterService,java

                └── RebateInfo,java

適配器模型結構

• 這裡包括瞭兩個類型的適配；接口適配、MQ適配。之所以不隻是模擬接口適配，因為很多時候大傢都很常見瞭，所以把適配的思想換一下到MQ消息體上，增加大傢多設計模式的認知。
• 先是做MQ適配，接收各種各樣的MQ消息。當業務發展的很快，需要對下單用戶首單才給獎勵，在這樣的場景下再增加對接口的適配操作。

5.2、代碼實現(MQ消息適配)

5.2.1、統一的MQ消息體

public class RebateInfo {

    private String userId;  // 用戶ID
    private String bizId;   // 業務ID
    private Date bizTime;   // 業務時間
    private String desc;    // 業務描述
    
    // ... get/set
}

• MQ消息中會有多種多樣的類型屬性，雖然他們都有同樣的值提供給使用方，但是如果都這樣接入那麼當MQ消息特別多時候就會很麻煩。
• 所以在這個案例中我們定義瞭通用的MQ消息體，後續把所有接入進來的消息進行統一的處理。

5.2.2、MQ消息體適配類

public class MQAdapter {

    public static RebateInfo filter(String strJson, Map<String, String> link) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        return filter(JSON.parseObject(strJson, Map.class), link);
    }

    public static RebateInfo filter(Map obj, Map<String, String> link) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        RebateInfo rebateInfo = new RebateInfo();
        for (String key : link.keySet()) {
            Object val = obj.get(link.get(key));
            RebateInfo.class.getMethod("set" + key.substring(0, 1).toUpperCase() + key.substring(1), String.class).invoke(rebateInfo, val.toString());
        }
        return rebateInfo;
    }

}

• 這個類裡的方法非常重要，主要用於把不同類型MQ種的各種屬性，映射成我們需要的屬性並返回。就像一個屬性中有用戶ID;uId，映射到我們需要的；userId，做統一處理。
• 而在這個處理過程中需要把映射管理傳遞給Map<String, String> link，也就是準確的描述瞭，當前MQ中某個屬性名稱，映射為我們的某個屬性名稱。
• 最終因為我們接收到的mq消息基本都是json格式，可以轉換為MAP結構。最後使用反射調用的方式給我們的類型賦值。

5.2.3、測試適配類

編寫單元測試類

@Test
public void test_MQAdapter() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
    create_account create_account = new create_account();
    create_account.setNumber("100001");
    create_account.setAddress("河北省.廊坊市.廣陽區.大學裡職業技術學院");
    create_account.setAccountDate(new Date());
    create_account.setDesc("在校開戶");          

    HashMap<String, String> link01 = new HashMap<String, String>();
    link01.put("userId", "number");
    link01.put("bizId", "number");
    link01.put("bizTime", "accountDate");
    link01.put("desc", "desc");
    RebateInfo rebateInfo01 = MQAdapter.filter(create_account.toString(), link01);
    System.out.println("mq.create_account(適配前)" + create_account.toString());
    System.out.println("mq.create_account(適配後)" + JSON.toJSONString(rebateInfo01));

    System.out.println("");

    OrderMq orderMq = new OrderMq();
    orderMq.setUid("100001");
    orderMq.setSku("10928092093111123");
    orderMq.setOrderId("100000890193847111");
    orderMq.setCreateOrderTime(new Date()); 

    HashMap<String, String> link02 = new HashMap<String, String>();
    link02.put("userId", "uid");
    link02.put("bizId", "orderId");
    link02.put("bizTime", "createOrderTime");
    RebateInfo rebateInfo02 = MQAdapter.filter(orderMq.toString(), link02);

    System.out.println("mq.orderMq(適配前)" + orderMq.toString());
    System.out.println("mq.orderMq(適配後)" + JSON.toJSONString(rebateInfo02));
}

• 在這裡我們分別模擬傳入瞭兩個不同的MQ消息，並設置字段的映射關系。
• 等真的業務場景開發中，就可以配這種映射配置關系交給配置文件或者數據庫後臺配置，減少編碼。

測試結果

mq.create_account(適配前){“accountDate”:1591024816000,”address”:”河北省.廊坊市.廣陽區.大學裡職業技術學院”,”desc”:”在校開戶”,”number”:”100001″}

mq.create_account(適配後){“bizId”:”100001″,”bizTime”:1591077840669,”desc”:”在校開戶”,”userId”:”100001″}

mq.orderMq(適配前){“createOrderTime”:1591024816000,”orderId”:”100000890193847111″,”sku”:”10928092093111123″,”uid”:”100001″}

mq.orderMq(適配後){“bizId”:”100000890193847111″,”bizTime”:1591077840669,”userId”:”100001″}

Process finished with exit code 0

• 從上面可以看到，同樣的字段值在做瞭適配前後分別有統一的字段屬性，進行處理。這樣業務開發中也就非常簡單瞭。
• 另外有一個非常重要的地方，在實際業務開發中，除瞭反射的使用外，還可以加入代理類把映射的配置交給它。這樣就可以不需要每一個mq都手動創建類瞭。

5.3、代碼實現(接口使用適配)

就像我們前面提到隨著業務的發展，營銷活動本身要修改，不能隻是接瞭MQ就發獎勵。因為此時已經拉新的越來越多瞭，需要做一些限制。

因為增加瞭隻有首單用戶才給獎勵，也就是你一年或者新人或者一個月的第一單才給你獎勵，而不是你之前每一次下單都給獎勵。

那麼就需要對此種方式進行限制，而此時MQ中並沒有判斷首單的屬性。隻能通過接口進行查詢，而拿到的接口如下；

• 兩個接口的判斷邏輯和使用方式都不同，不同的接口提供方，也有不同的出參。一個是直接判斷是否首單，另外一個需要根據訂單數量判斷。
• 因此這裡需要使用到適配器的模式來實現，當然如果你去編寫if語句也是可以實現的，但是我們經常會提到這樣的代碼很難維護。

5.3.1、定義統一適配接口

public interface OrderAdapterService {

    boolean isFirst(String uId);

}

後面的實現類都需要完成此接口，並把具體的邏輯包裝到指定的類中，滿足單一職責。

5.3.2、分別實現兩個不同的接口

內部商品接口

public class InsideOrderService implements OrderAdapterService {

    private OrderService orderService = new OrderService();

    public boolean isFirst(String uId) {
        return orderService.queryUserOrderCount(uId) <= 1;
    }

}

第三方商品接口

public class POPOrderAdapterServiceImpl implements OrderAdapterService {

    private POPOrderService popOrderService = new POPOrderService();

    public boolean isFirst(String uId) {
        return popOrderService.isFirstOrder(uId);
    }

}

在這兩個接口中都實現瞭各自的判斷方式，尤其像是提供訂單數量的接口，需要自己判斷當前接到mq時訂單數量是否<= 1，以此判斷是否為首單。

5.3.3、測試適配類

編寫單元測試類

@Test
public void test_itfAdapter() {
    OrderAdapterService popOrderAdapterService = new POPOrderAdapterServiceImpl();
    System.out.println("判斷首單，接口適配(POP)：" + popOrderAdapterService.isFirst("100001"));   

    OrderAdapterService insideOrderService = new InsideOrderService();
    System.out.println("判斷首單，接口適配(自營)：" + insideOrderService.isFirst("100001"));
}

測試結果

23:25:47.076 [main] INFO  o.i.d.design.service.POPOrderService – POP商傢，查詢用戶的訂單是否為首單：100001

判斷首單，接口適配(POP)：true

23:25:47.079 [main] INFO  o.i.d.design.service.POPOrderService – 自營商傢，查詢用戶的訂單是否為首單：100001

判斷首單，接口適配(自營)：false

Process finished with exit code 0

從測試結果上來看，此時已經的接口已經做瞭統一的包裝，外部使用時候就不需要關心內部的具體邏輯瞭。而且在調用的時候隻需要傳入統一的參數即可，這樣就滿足瞭適配的作用。

六、總結

• 從上文可以看到不使用適配器模式這些功能同樣可以實現，但是使用瞭適配器模式就可以讓代碼：幹凈整潔易於維護、減少大量重復的判斷和使用、讓代碼更加易於維護和拓展。
• 尤其是我們對MQ這樣的多種消息體中不同屬性同類的值，進行適配再加上代理類，就可以使用簡單的配置方式接入對方提供的MQ消息，而不需要大量重復的開發。非常利於拓展。
• 設計模式的學習過程可能會在一些章節中涉及到其他設計模式的體現，隻不過不會重點講解，避免喧賓奪主。但在實際的使用中，往往很多設計模式是綜合使用的，並不會單一出現。

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