设计模式：适配器模式（C++模式）

1. 应用背景

在最近面试的过程中，除了单例、工厂模式、观察者模式之外，其他的设计模式也经常涉及到了。因此记录一下，这是最原始的应用背景哈哈（开玩笑）。

适配器模式在生活中的应用也是很常见到的。比如我们电脑连接投影仪（或者显示屏）的时候，老一点的电脑接口经常是VGA的，而新一点的可以是HDMI的或者TypeC的。

假设我现在有一个老的电脑显示屏，只能接受VGA作为输入信号。而我的电脑比较新，只有HDMI的接口，也就是只能输出HDMI信号。那么这时候就需要一个转换器（适配器）来作为中间的桥梁，来将HDMI的信号转换为老的信号，从而被显示器接收工作。

在企业中，很多项目的接口经常是老的。这个老的一般指的是“接口传入的对象是老的”。而现在新开发了一些新的、好用的新对象，怎么把新的对象传入到老的接口里面？那就是使用适配器模式。

下面对适配器模式做一些抽象的总结：适配器类往往是继承自老的对象类，因此可以把适配器对象传入老的接口。而适配器类往往需要传入一个新的对象，在适配器的内部中完成的工作，都是新的对象完成的。这样从外界看起来，确实是对老接口传入了一个老对象（适配器），老对象又开放了一个接口接受新对象。当需要执行具体的任务时，是新的对象完成的。

2. 代码

按上面的场景，首先我们先考虑只有老接口和老对象的情况：

class VGA {
public:
	virtual void display() = 0; // 纯虚函数 统一接口
};

class Computer01 : public VGA {
public:
	void display() {
		cout << "play video by VGA!" << endl;
	}
};

class Projector {
public:
	void display(VGA* obj) { // 投影仪的接口比较老旧 只能接收VGA的信号作为播放源
		obj->display();
	}
};

int main() {
	Projector p;
	p.display(new Computer01());
	return 0;
}

这里的 Computer01 是第一代的电脑，比较老，只能输出VGA的信号，而投影仪只能接受一个VGA的老对象，这样工作是没问题的。

而问题是，假设有新的电脑版本 Computer02 出现了，只能输出HDMI信号，那么投影仪器是无法工作的：

class HDMI {
public:
	virtual void display() = 0; // 纯虚函数 统一接口
};


class Computer02 : public HDMI {
public:
	void display() {
		cout << "play video by HDMI!" << endl;
	}
};

所以现在需要创建一个适配器类VGAToHDMIAdaptor（属于旧对象类，继承自VGA）：

class VGAToHDMIAdaptor : public VGA {
public:
	// 构造函数接收一个新的对象
	VGAToHDMIAdaptor(HDMI* obj) : obj_(obj) {}
	/*
		根据多态 虽然Projector对象中的 display函数接收到的是一个VGA的虚基类的指针 
		但是现在的VGAToHDMIAdaptor类是继承自VGA类，并进行重写
		因此最终调用到这个子类的display函数中
	*/
	void display() {
		obj_->display();
	}

private:
	HDMI* obj_;
};

VGAToHDMIAdaptor虽然是一个“旧对象”，但是它的构造函数可以接受一个新的对象。新的对象被使用了一根指针 obj_ 保存起来，等到需要真正做事的时候，就可以通过这根指针来完成。

这样，旧接口里面传入一个旧对象，这个旧对象又开放了一个接口（这里是构造函数）来接受一个新对象。因此，虽然有新对象（第二版的电脑）和旧接口（投影仪的输入 VGA信号），但是可以通过适配器来愉快的工作了：

int main() {

	Projector p;
	p.display(new VGAToHDMIAdaptor(new Computer02()));
	
	return 0;
}

全部代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class VGA {
public:
	virtual void display() = 0; // 纯虚函数 统一接口
};

class Computer01 : public VGA {
public:
	void display() {
		cout << "play video by VGA!" << endl;
	}
};

class HDMI {
public:
	virtual void display() = 0; // 纯虚函数 统一接口
};


class Computer02 : public HDMI {
public:
	void display() {
		cout << "play video by HDMI!" << endl;
	}
};

class Projector {
public:
	void display(VGA* obj) { // 投影仪的接口比较老旧 只能接收VGA的信号作为播放源
		obj->display();
	}
};


class VGAToHDMIAdaptor : public VGA {
public:
	// 构造函数接收一个新的对象
	VGAToHDMIAdaptor(HDMI* obj) : obj_(obj) {}
	/*
		根据多态 虽然Projector对象中的 display函数接收到的是一个VGA的虚基类的指针 
		但是现在的VGAToHDMIAdaptor类是继承自VGA类，并进行重写
		因此最终调用到这个子类的display函数中
	*/
	void display() {
		obj_->display();
	}

private:
	HDMI* obj_;
};


int main() {

	Projector p;
	p.display(new Computer01());
	//p.display(new Computer02());

	p.display(new VGAToHDMIAdaptor(new Computer02()));
	
	return 0;
}

运行结果：