引言：接口差异的困境

在大型C++项目中，我们常遇到这样的场景：第三方日志库使用WriteLog(const char*)接口，而内部系统采用logToDatabase(LogStruct&)方式。当需要替换日志实现时，直接修改业务代码会导致灾难性耦合。适配器模式（Adapter Pattern）正是解决这类接口兼容问题的黄金钥匙。

一、适配器模式本质解析

1.1 结构型设计模式核心思想

适配器模式属于结构型模式，其核心是通过中间层转换接口形式，而非修改已有代码。如同电源插头转换器，保持原有插头（Adaptee）和插座（Target）不变，通过适配器（Adapter）完成电气规格转换。

1.2 两种经典实现方式

cpp
// 类适配器（通过多重继承）
class DatabaseLoggerAdapter : public ILogger, private DatabaseLogger {
public:
void Write(const string& msg) override {
LogStruct log;
log.content = msg;
logToDatabase(log); // 调用被适配者接口
}
};

// 对象适配器（推荐方式）
class FileLoggerAdapter : public ILogger {
FileLogger* mlogger; public: explicit FileLoggerAdapter(FileLogger* logger) : mlogger(logger) {}
void Write(const string& msg) override {
mlogger->appendToFile(msg.cstr()); // 委托调用
}
};

二、实战应用场景深度剖析

2.1 跨平台图形渲染兼容

假设需要封装OpenGL和Vulkan两种渲染API：cpp
class IRenderer {
public:
virtual void drawMesh(const VertexBuffer&) = 0;
};

class VulkanAdapter : public IRenderer {
VulkanContext* mcontext; public: void drawMesh(const VertexBuffer& vb) override { VkBuffer vkBuf = convertVertexBuffer(vb); vkCmdDraw(mcontext->commandBuffer, ...);
}
};

2.2 遗留系统现代化改造

处理传统C风格API的经典案例：cpp
class ModernPayment {
public:
virtual bool pay(double amount) = 0;
};

class LegacyPaymentAdapter : public ModernPayment {
bool pay(double amount) override {
return legacypaymentprocess(amount * 100); // 转换金额单位为分
}
};

三、高级封装技巧

3.1 类型擦除适配器

cpp
class AnyRenderer {
struct Concept {
virtual void draw(const Mesh&) = 0;
};

template<typename T>
struct Model : Concept {
    T impl;
    void draw(const Mesh& m) override { impl.render(m); }
};

std::unique_ptr<Concept> m_impl;

public:
template AnyRenderer(T&& obj)
: mimpl(new Model<std::decayt>{std::forward(obj)}) {}

void draw(const Mesh& m) { m_impl->draw(m); }

};

3.2 智能指针适配策略

cpp
template
class LegacyPtrAdapter {
std::sharedptr mptr;
public:
explicit LegacyPtrAdapter(T* raw) : mptr(raw, [](T* p){ legacyrelease(p); }) {}

T* get() const { return m_ptr.get(); }
// 重载->操作符等

};

四、模式扩展与最佳实践

4.1 与工厂模式结合

cpp class LoggerFactory { public: static std::unique_ptr<ILogger> create(LoggerType type) { switch(type) { case DB_LOGGER: return std::make_unique<DatabaseLoggerAdapter>(); case FILE_LOGGER: return std::make_unique<FileLoggerAdapter>(); // ... } } };

4.2 性能优化要点

• 避免频繁内存分配：使用对象池管理适配器实例
• 线程安全适配：通过原子操作或互斥锁保护适配状态
• 缓存转换结果：对耗时类型转换进行结果缓存

结语：设计模式的哲学

适配器模式体现了"开放-封闭"原则的精髓——对扩展开放，对修改关闭。当面对无法统一接口的异构系统时，不妨思考："这里是否需要引入一个适配器？" 这种设计思维往往能大幅提升代码的适应性和可维护性。