5、适配器模式

一、定义

适配器模式是一种结构型设计模式， 它能使接口不兼容的对象能够相互合作。它通过引入一个中间件——适配器，将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，从而使原本因接口不兼容而不能一起工作的类能够协同工作。适配器模式的核心思想在于创建一个新的类或对象，作为现有类和目标接口之间的桥梁，使得它们可以相互协作。

在python的pandas是大名鼎鼎的数据处理模块，提供了强大的数据结构如 Series和 DataFrame，同时支持excel,csv等数据格式的相互转换，明确地以“适配器模式”的名义实现其功能，然而，在某些方面，Pandas确实体现了适配器模式的核心思想——即通过某种机制使不同的接口或数据源能够协同工作。

数据类型转换：Pandas可以读取多种不同格式的数据文件（CSV、Excel、SQL数据库等），并将这些数据统一为 DataFrame对象进行处理。

与NumPy的集成：Pandas是基于NumPy构建的，但又扩展了NumPy的功能，允许处理更复杂的数据类型（如字符串、时间序列等）。在这种意义上，Pandas也起到了适配器的作用，因为它让原本只适用于数值数组的NumPy工具能够处理更加多样化和结构化的表格型数据。

二、解决的问题

适配器模式主要解决了以下几种情况下的问题：

• 系统需要使用现有的类，但此类不符合系统的需要。
• 想要建立一个可重复使用的类，用于与一些彼此间没有太多关联的类合作。
• 需要统一输出接口，但是输出类型不可预知。

三、适配器模式结构

1. 客户端 （Client） 是包含当前程序业务逻辑的类。
2. 客户端接口 （Client Interface） 描述了其他类与客户端代码合作时必须遵循的协议。
3. 服务 （Service） 中有一些功能类 （通常来自第三方或遗留系统）。 客户端与其接口不兼容， 因此无法直接调用其功能。
4. 适配器 （Adapter） 是一个可以同时与客户端和服务交互的类： 它在实现客户端接口的同时封装了服务对象。 适配器接受客户端通过适配器接口发起的调用， 并将其转换为适用于被封装服务对象的调用。

class Target:

    def request(self) -> str:
        return "Target: The default target's behavior."


class Adaptee:

    def specific_request(self) -> str:
        return ".eetpadA eht fo roivaheb laicepS"


class Adapter(Target, Adaptee):

    def request(self) -> str:
        return f"Adapter: (TRANSLATED) {self.specific_request()[::-1]}"


def client_code(target: "Target") -> None:
    print(target.request(), end="")


if __name__ == "__main__":
    print("Client: I can work just fine with the Target objects:")
    target = Target()
    client_code(target)
    print("\n")

    adaptee = Adaptee()
    print("Client: The Adaptee class has a weird interface. "
          "See, I don't understand it:")
    print(f"Adaptee: {adaptee.specific_request()}", end="\n\n")

    print("Client: But I can work with it via the Adapter:")
    adapter = Adapter()
    client_code(adapter)

四、和其他模式的关系

• 桥接模式通常会于开发前期进行设计， 使你能够将程序的各个部分独立开来以便开发。 另一方面， 适配器模式通常在已有程序中使用， 让相互不兼容的类能很好地合作。
• 适配器可以对已有对象的接口进行修改， 装饰模式则能在不改变对象接口的前提下强化对象功能。 此外， 装饰还支持递归组合， 适配器则无法实现。
• 适配器能为被封装对象提供不同的接口， 代理模式能为对象提供相同的接口， 装饰则能为对象提供加强的接口。