Adapter Design Pattern

Posted Dec 10, 2023 Updated Feb 2, 2024

By TrungPhan 10 min read

Adapter Design Pattern

Vấn đề

Giả sử bạn đang phát triển một ứng dụng quản lý nhân viên cho một công ty lớn. Bạn đã thiết kế một class Employee để lưu trữ thông tin cơ bản của nhân viên như tên, tuổi, số điện thoại, email, v.v.
Tuy nhiên, công ty bạn cũng có một hệ thống khác để quản lý lương của nhân viên. Hệ thống này sử dụng một class Salary để lưu trữ thông tin về lương cơ bản, phụ cấp, thuế, v.v.
Bạn muốn tích hợp hai hệ thống này để có thể hiển thị thông tin đầy đủ của nhân viên trên một giao diện duy nhất. Tuy nhiên, bạn không thể sửa đổi code của class Salary vì nó là một thư viện bên ngoài mà bạn không có quyền truy cập.
Vậy làm thế nào để bạn có thể sử dụng được class Salary trong ứng dụng của bạn mà không phải viết lại code hoặc thay đổi cấu trúc của class Employee?

Giải pháp

Một cách giải quyết vấn đề này là sử dụng Adapter design pattern. Pattern này cho phép bạn tạo ra một lớp trung gian (adapter) để chuyển đổi giao diện của một lớp (adaptee) thành giao diện mong muốn của một lớp khác (target).
Trong trường hợp này, bạn có thể tạo ra một lớp EmployeeAdapter kế thừa từ lớp Employee và chứa một đối tượng của lớp Salary. Lớp EmployeeAdapter sẽ cung cấp các phương thức để truy xuất và cập nhật thông tin về lương của nhân viên thông qua đối tượng Salary bên trong nó.
Nhờ vậy, bạn có thể sử dụng được lớp EmployeeAdapter như một lớp Employee bình thường trong ứng dụng của bạn. Bạn không cần phải biết chi tiết về cách hoạt động của lớp Salary hay cách chuyển đổi dữ liệu giữa hai lớp.

Một số ví dụ thực tế

Một ví dụ thực tế của Adapter design pattern là khi bạn muốn sử dụng một ổ cắm điện có chuẩn khác với chuẩn của quốc gia bạn đang sống. Bạn có thể dùng một bộ chuyển đổi (adapter) để kết nối ổ cắm điện với thiết bị điện của bạn. Bộ chuyển đổi sẽ chuyển đổi điện áp và tần số của nguồn điện cho phù hợp với thiết bị điện.
Một ví dụ khác là khi bạn muốn sử dụng một thư viện hay framework có giao diện khác với giao diện mong muốn của ứng dụng của bạn. Bạn có thể tạo ra một adapter để chuyển đổi giao diện của thư viện hay framework thành giao diện mong muốn. Ví dụ, bạn có thể tạo ra một adapter để sử dụng một thư viện vẽ đồ họa có giao diện OpenGL trong một ứng dụng sử dụng giao diện DirectX.
Một ví dụ nữa là khi bạn muốn sử dụng một lớp có giao diện không tương thích với giao diện của lớp cha của nó. Bạn có thể tạo ra một adapter để kế thừa từ lớp cha và chứa một đối tượng của lớp con. Adapter sẽ chuyển đổi các phương thức của lớp con thành các phương thức của lớp cha. Ví dụ, bạn có thể tạo ra một adapter để sử dụng một lớp Duck có phương thức quack() và fly() trong một ứng dụng sử dụng lớp Bird có phương thức sing() và fly().

Khái niệm

Adapter design pattern là một loại structural pattern, tức là nó liên quan đến cách tổ chức và kết nối các đối tượng với nhau.
Pattern này bao gồm ba thành phần chính:
- Target: là interface mong muốn của client, ví dụ như lớp Employee trong ví dụ trên.
- Adaptee: là giao interface có của một lớp hay thư viện, ví dụ như lớp Salary trong ví dụ trên.
- Adapter: là lớp trung gian để chuyển đổi interface của adaptee thành interface của target, ví dụ như lớp EmployeeAdapter trong ví dụ trên.

Sơ đồ UML thể hiện Adapter design pattern:

classDiagram
class Target {
  +request()
}
class Adaptee {
  +specificRequest()
}
class Adapter {
  -adaptee: Adaptee
  +request()
}
Target <|-- Adapter
Adapter o-- Adaptee

Code

Dưới đây là code minh họa cho ví dụ về quản lý nhân viên bằng C++ và Golang. Code có comment chi tiết chức năng và nhiệm vụ của các thành phần.
C++

  
// Lớp Employee để quản lý thông tin của nhân viên
class Employee {
  private: string name; // Tên nhân viên
  int id; // Mã nhân viên
  public: Employee(string name, int id) {
    this -> name = name;
    this -> id = id;
  }
  string getName() {
    return name;
  }
  int getId() {
    return id;
  }
};

// Lớp Salary để tính toán lương của nhân viên
class Salary {
  private: double base; // Lương cơ bản
  double bonus; // Thưởng
  public: Salary(double base, double bonus) {
    this -> base = base;
    this -> bonus = bonus;
  }
  double getSalary() {
    return base + bonus;
  }
  void setSalary(double base, double bonus) {
    this -> base = base;
    this -> bonus = bonus;
  }
};

// Lớp EmployeeAdapter để chuyển đổi giao diện của Salary thành Employee
class EmployeeAdapter: public Employee {
  private: Salary * salary; // Đối tượng Salary bên trong EmployeeAdapter
  public: EmployeeAdapter(string name, int id, double base, double bonus): Employee(name, id) {
    salary = new Salary(base, bonus);
  }
  // Phương thức để truy xuất lương của nhân viên
  double getSalary() {
    return salary -> getSalary();
  }
  // Phương thức để cập nhật lương của nhân viên
  void setSalary(double base, double bonus) {
    salary -> setSalary(base, bonus);
  }
};

// Code của client
int main() {
  // Tạo một đối tượng EmployeeAdapter
  EmployeeAdapter * emp = new EmployeeAdapter("Nguyen Van A", 123, 1000, 200);
  // Sử dụng đối tượng EmployeeAdapter như một đối tượng Employee bình thường
  cout << "Name: " << emp -> getName() << endl;
  cout << "ID: " << emp -> getId() << endl;
  cout << "Salary: " << emp -> getSalary() << endl;
  // Cập nhật lương của nhân viên
  emp -> setSalary(1200, 300);
  cout << "New salary: " << emp -> getSalary() << endl;
  return 0;
}

Golang ```go // Employee is the target interface that defines the methods of an employee type Employee interface { GetName() string GetAge() int GetPosition() string GetSalary() float64 SetSalary(float64) }

// EmployeeImpl is a concrete implementation of the Employee interface type EmployeeImpl struct { name string age int position string }

// NewEmployee creates a new EmployeeImpl with the given name, age and position func NewEmployee(name string, age int, position string) *EmployeeImpl { return &EmployeeImpl{name: name, age: age, position: position} }

// GetName returns the name of the employee func (e *EmployeeImpl) GetName() string { return e.name }

// GetAge returns the age of the employee func (e *EmployeeImpl) GetAge() int { return e.age }

// GetPosition returns the position of the employee func (e *EmployeeImpl) GetPosition() string { return e.position }

// GetSalary returns the salary of the employee, which is not implemented in this class func (e *EmployeeImpl) GetSalary() float64 { panic(“not implemented”) }

// SetSalary sets the salary of the employee, which is not implemented in this class func (e *EmployeeImpl) SetSalary(float64) { panic(“not implemented”) }

// Salary is the adaptee class that defines the methods of a salary type Salary struct { baseSalary float64 bonus float64 tax float64 }

// NewSalary creates a new Salary with the given base salary, bonus and tax func NewSalary(baseSalary float64, bonus float64, tax float64) *Salary { return &Salary{baseSalary: baseSalary, bonus: bonus, tax: tax} }

// GetBaseSalary returns the base salary of the salary func (s *Salary) GetBaseSalary() float64 { return s.baseSalary }

// GetBonus returns the bonus of the salary func (s *Salary) GetBonus() float64 { return s.bonus }

// GetTax returns the tax of the salary func (s *Salary) GetTax() float64 { return s.tax }

// GetNetSalary returns the net salary of the salary, which is calculated as base salary + bonus - tax func (s *Salary) GetNetSalary() float64 { return s.baseSalary + s.bonus - s.tax }

// SetBaseSalary sets the base salary of the salary func (s *Salary) SetBaseSalary(baseSalary float64) { s.baseSalary = baseSalary }

// SetBonus sets the bonus of the salary func (s *Salary) SetBonus(bonus float64) { s.bonus = bonus }

// SetTax sets the tax of the salary func (s *Salary) SetTax(tax float64) { s.tax = tax }

// EmployeeAdapter is the adapter class that inherits from Employee and contains a Salary object type EmployeeAdapter struct { *EmployeeImpl // anonymous field to inherit methods from EmployeeImpl salary *Salary // adaptee object to delegate salary-related methods to Salary object }

// NewEmployeeAdapter creates a new EmployeeAdapter with the given name, age, position and salary object func NewEmployeeAdapter(name string, age int, position string, salary *Salary) *EmployeeAdapter { return &EmployeeAdapter{EmployeeImpl: NewEmployee(name, age, position), salary: salary} }

// GetSalary returns the net salary of the employee by calling the GetNetSalary method of the Salary object func (ea *EmployeeAdapter) GetSalary() float64 { return ea.salary.GetNetSalary() }

// SetSalary sets the base salary of the employee by calling the SetBaseSalary method of the Salary object func (ea *EmployeeAdapter) SetSalary(baseSalary float64) { ea.salary.SetBaseSalary(baseSalary) } ```

Ưu nhược điểm

Ưu điểm

Cho phép sử dụng lại các lớp có giao diện không tương thích với yêu cầu của khách hàng
Tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của hệ thống
Giảm sự phụ thuộc giữa các lớp bằng cách sử dụng thành phần hợp thành (composition) thay vì kế thừa (inheritance)
Dễ dàng thay đổi hoặc thêm các lớp được thích nghi (adaptee) mà không ảnh hưởng đến các lớp khác

Nhược điểm

Tăng số lượng các lớp trong hệ thống, làm cho mã nguồn phức tạp hơn
Có thể gây hiểu lầm cho người đọc mã nguồn khi không rõ mục đích của các lớp bộ chuyển đổi (adapter)

So sánh với các design pattern khác

Adapter pattern khác với Decorator pattern ở chỗ Adapter pattern không thay đổi hoặc bổ sung hành vi cho giao diện được thích nghi, mà chỉ chuyển đổi giao diện này sang một giao diện khác mà khách hàng mong muốn
Adapter pattern khác với Facade pattern ở chỗ Adapter pattern cho phép các lớp có giao diện không tương thích làm việc với nhau, trong khi Facade pattern cung cấp một giao diện đơn giản hơn cho một hệ thống phức tạp
Adapter pattern khác với Bridge pattern ở chỗ Adapter pattern làm cho hai giao diện không liên quan trở nên tương thích, trong khi Bridge pattern tách rời một trừu tượng (abstraction) khỏi việc triển khai (implementation) của nó

design pattern, structural pattern

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

Adapter Design Pattern

Vấn đề

Giải pháp

Một số ví dụ thực tế

Khái niệm

Code

Ưu nhược điểm

Ưu điểm

Nhược điểm

So sánh với các design pattern khác

Trending Tags