Delphi之适配器模式(Adapter)

作者陈省

适配器模式可以将类的接口转变成客户需要的其它的接口。这样做的好处就是很好的重用已有的代码，比如很多的软件公司都生产数据库产品，如Oracle，IBM，Microsoft，Borland，他们的产品各有各的特点，原生的开发方法也有很大的区别，比如Oracle就提供有OCI接口，Borland提供了InterBase Api，Sql Server也有自己的专用Api。如果都使用数据库厂商的原生开发方法，那么在Sql Server开发的软件就很难移植到其它的数据库平台上去，这无疑会限制产品的应用范围。那么为此很多的厂商就提供了各种的标准的开发接口，比如最早的ODBC，BDE，到最近的Ado.net以及DBExpress，有了这种标准的数据库开发接口，我们在一个平台上开发的产品就很容易移植到其它的平台上。那么如何让数据库适应不同的标准Api而无须大的改动呢，这就是通过适配器模式来实现。最早的ODBC Driver和现在Ado.net Driver以及DbExpress Driver就相当于一个适配器可以让数据库适应不同的标准开发接口，这样原有的产品无须针对标准的Api做任何改变，只要针对不同的开发Api实现一个Driver就可以了。

适配器模式的实现原理很简单，就是通过实现了客户指定接口的类来响应客户的请求，然后在适配器内部将请求转发给原有的Api接口的对应的具有类似功能的方法，然后处理后的结果整理后返回给客户。

Vcl中的适配器模式

在Delphi中，TStream类定义了Vcl中的流机制的接口，所有Vcl中的流类，文件流TFileStream，内存流TMemoryStream都是从TStream类继承出来的，TStream类定义的函数可以很好的满足Vcl组件的存取流的需求。但是，在COM中微软进行的流的存取都是通过IStream接口来实现的，但是TStream在最早设计时并没有实现IStream接口，但是TStream类本身已经实现的功能可以满足IStream的接口的需要，因此Delphi的研发人员为了在不改变TStream类的实现的情况下可以重用TStream类来满足COM的流机制的要求，定义了TStreamAdpter类（定义在classes.pas单元中）。这个类实现了IStream接口，当COM客户端调用IStream接口的函数时，TStreamAdpter类将请求都转发给内部的一个TStream的实例，由TStream的实例来完成请求的操作。

Vcl中的TImageList组件是对windows提供的标准的COM组件ImageList的封装，在windows中图像列表数据都需要通过IStream接口来读取，下面就是Vcl中使用TStreamAdapter来完成COM数据读取的例子:

procedure TCustomImageList.ReadD3Stream(Stream: TStream);

var

  LAdapter: TStreamAdapter;

  LTemp: TMemoryStream;

  LRetry: Boolean;

  LValue, LBitCount: Byte;

begin

  LAdapter := TStreamAdapter.Create(Stream);

try

    Handle := ImageList_Read(LAdapter);

  finally

    LAdapter.Free;

  end;

…

end;

TStreamAdpater的构造函数需要一个已经创建好的TStream对象实例作为参数，构造时将TStream实例保存起来，之后COM组件的所有对IStream接口的请求都会转发给这个实例，当ImageList_Read方法调用完毕后，数据就被读入到了TStream中，之后我们就可以使用熟悉的标准的TStream函数来进行处理。

上面的TStreamAdpter可以用于向外部的COM组件提供一个IStream接口，那么有的时候呢，我们又需要用外部的COM组件提供的IStream接口中读写数据，对于这种情况呢，Vcl中提供了另外一个继承自TStream的TOleStream类来完成将IStream接口适配成TStream的功能。用法非常简单，只要将外部COM组件提供的IStream接口作为参数调用构造函数来创建TOleStream的实例，我们就可以像操作普通的TStream那样操作IStream接口了：

procedure TActiveXControl.SaveToStream(const Stream: IStream);

var

  OleStream: TOleStream;

…

begin

  OleStream := TOleStream.Create(Stream);

Try

    //写入数据的操作，以下代码省略

  finally

    OleStream.Free;

  end;

end;

类适配器和对象适配器

上面的TStreamAdapter适配器是一个独立的类，它将所有对IStream接口的调用包装后转发给TStream的实例来完成，TStreamAdapter和TStream的关系是对象组合的关系，一般称这类使用对象组合来实现的适配器为对象适配器。对象适配器的UML图示意如下：

除了对象适配器外，适配器还可以通过多重继承来实现，使用多重继承实现的适配器通常称为类适配器。

在Delphi的Source\Toolsapi目录下的IStreams.pas单元中，定义了派生自TStreamAdapter的类TIStreamAdapter，这类除了IStream接口外还实现了IStreamModifyTime接口，IStreamModifyTime的接口定义如下：

  IStreamModifyTime = interface

    ['{12452621-5F8A-11D1-9FB6-0020AF3D82DA}']

    function GetModifyTime: Longint; stdcall;

    procedure SetModifyTime(Time: Longint); stdcall;

  end;

IDE通过该接口的方法可以存取流数据变更的时间。

function TIStreamAdapter.Write(pv: Pointer; cb: Longint;

  pcbWritten: PLongint): HResult;

begin

  Result := inherited Write(pv, cb, pcbWritten);

  FModifyTime := DateTimeToFileDate(Now);

end;

procedure TIStreamAdapter.SetModifyTime(Value: Longint);

begin

  FModifyTime := Value;

end;

其中FModifyTime是类的私有变量，用来保存变更时间的。上面的类适配器的UML图示意如下：

类和对象适配器的应用场景

适配器有不同的实现方式，一般来说当以存在的接口同要适配的接口相似程度比较大的话，可以考虑采用对象适配器。而当接口差异比较大的时候，由于对象适配器是通过对象组合来实现接口适配，重定义已有接口比较困难，这时就可以考虑使用类适配器。

一般来说，应该尽量将适配器实现为对象适配器，这样适配器可以适配已有的类及其所有的子类，而类适配器由于采用了继承的方式，则需要重载父类的虚方法，对父类的默认实现有所改变，则通常它只能适配它的父类，而对于它的父类的其它子类则无法适配，有应用的局限性。

Delphi之适配器模式(Adapter)

作者 陈省

作者陈省