Design Patterns - Adapter

Structural Patterns - Adapter

Intent

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클래스의 인터페이스를 사용자가 기대하는 인터페이스 형태로 정응(변환)시킨다. 서로 일치하지 않는 인터페이스를 가지는 클래스들을 함께 동작시킨다.

Utility

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• 기존 클래스를 사용하고 싶은데 인터페이스가 맞지 않을 때
• 이미 만든 것을 재사용하고자 하나 이 재사용 가능한 라이브러리를 수정할 수 없을 때
• [객체 적응자(Object Adapter)만 해당됨] 이미 존재하는 여러개의 서브클래스를 사용해야 하는데, 이 서브클래스들의 상속을 통해서 이들의 인터페이스를 다 수정하는 것에 비용이 많이들 때

Structure

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Basic Structure

클래스 적응자(Class Adapter) 활용

객체 적응자(Object Adapter) 활용

Structure Example

Elements

• Target
  • Shape에 해당
  • 사용자가 사용할 응용 분야에 종속적인 인터페이스를 정의하는 클래스
• Client
  • DrawingEditor에 해당
  • Target 인터페이스를 만족하는 객체와 동작할 대상
• Adaptee
  • TextView에 해당
  • 인터페이스의 적응이 필요한 기존 인터페이스를 정의하는 클래스
• Adapter
  • TextShape에 해당
  • Target 인터페이스에 Adaptee의 인터페이스를 적응시키는 클래스

사용자는 Adapter에 해당하는 클래스의 인스턴스에게 연산을 호출하고, Adapter는 해당 요청을 수행하기 위해 적응대상자의 연산을 호출한다.

Feature

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대체가능(Pluggable) 적응자

다른 인터페이스를 원하는 사용자가 Adapter 클래스를 통해 연결하거나, 인터페이스의 개조를 통해 기존에 존재하는 시스템과 함께 연동할 수 있도록 하는 것을 대체가능 적응자(Pluggable Adapter) 라고 한다.

양방향 Adapter를 통한 투명성 제공

Adapter의 잠재적인 문제는 Adapter가 모든 사용자에게 투명하지 않다는 것이다. 적응된 객체는 더는 Adaptee 인터페이스를 만족하지 않는다. Target의 인터페이스를 만족하기 때문이다. 이렇게 되면 Target이 필요한 사용자는 적응된 클래스를 사용할 수 있지만, Adaptee 객체를 통해 Target을 사용해야 하는 사용자라면 적응된 객체를 사용할 수 없게 된다. 양방향 적을이 되려면 이런 상황에서 모두 지원해야 한다.

클래스 적응자(Class Apdater)와 객체 적응자(Object Apdater)

클래스 적응자(Class Apdater)

Adapter는 명시적으로 Adaptee를 상속박고 있을뿐, Adaptee의 서브클래스들을 상속받는 것이 아니므로, Adaptee의 서브클래스에 정의된 기능들을 사용할 수 없다.

Adapter 클래스는 Adaptee 쿨래스를 상속하기 때문에 Adaptee에 정의된 행동을 재정의를 할 수 있다.

헌개의 객체(Adapter)만 사용하며, Adaptee로 가기 위한 추가적인 포인터 간접화는 필요로하지 않는다.

객체 적응자(Object Apdater)

Adapter 객체가 포함하는 Adaptee에 대한 참조자는 Adaptee의 인스턴스를 관리할 수도 있고, Adaptee 클래스를 상속받는 다른 서브클래스들의 인스턴스도 관리할 수 있기 때문에, 하나의 Adapter 클래스로 모든 Adaptee 클래스와 이를 상속받는 서브클래스 모두를 이용가능하다.

Adaptee 클래스의 행동을 재정의하기가 매우 어렵다.

Implementation

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Implementation Method

클래스 적응자 구현

C++에서 Adapter 클래스는 Target 클래스에서 public으로 상속받고, Adaptee는 private로 상속받아야 한다. 즉, Target에 정의된 인터페이스는 Adapter에서도 public으로 공개되지만, Adaptee는 내부 구현에 필요한 것이므로, Adaptee가 사용자에게 알려질 필요가 없다.

위와같이 구현하게 되면 Adapter는 Target의 서브클래스이기는 하지만, Adaptee의 서브클래스는 아니게 된다.

Implement Example

클래스 적응자(Class Adapter) Example

/**
* @brief Taget - Shape
* @details 재정의할 interface를 가진 class
*/
class Shape {
public:
  Shape();
  virtual void boundingBox(Point& bottomleft, Point& topRight) const;
  virtual Manipulator* createManipulator() const;
};

/**
* @brief Adaptee - TextView
* @details 사용할 함수를 가진 class
*/
class TextView {
public:
  TextView();
  void getOrigin(Coord& x, Coord& y) const;
  void getExten(Coord& width, Coord& height) const;
  virtual bool isEmpty() const;
};

/**
* @brief Adapter - TextShape
*/
class TextShape : public Shape, private TextView {
public:
  TextShape();

  // Shape 클래스의 인터페이스를
  // TextView 클래스의 멤버함수를 이용하여 기능 정의
  void boundingBox(Point& bottomleft, Point& topRight) const override {
    Coord bottom, left, width, height;
    
    getOrigin(bottom, left);
    getExten(width, height);

    bottomleft = Point(bottom, left);
    topRight = Point(bottom + height, left + width);
  }

  // Adapter 구현에 공통적인 요청을 직접 전달 
  bool isEmpty() const override { return TextView::IsEmpty(); }

  // 완전히 새로운 구현을 통해 새로운 서비스의 추가
  Manipulator* createManipulator() const override { return new TextManipulator(this); }
};

객체 적응자(Object Adapter) Example

/**
* @brief Taget - Shape
* @details 재정의할 interface를 가진 class
*/
class Shape {
public:
  Shape();
  virtual void boundingBox(Point& bottomleft, Point& topRight) const;
  virtual Manipulator* createManipulator() const;
};

/**
* @brief Adaptee - TextView
* @details 사용할 함수를 가진 class
*/
class TextView {
public:
  TextView()

  void getOrigin(Coord& x, Coord& y) const;
  void getExten(Coord& width, Coord& height) const;
  virtual bool isEmpty() const;
};

/**
* @brief Adapter - TextShape
*/
class TextShape : public Shape {
public:
  // 다른 클래스의 객체에 대한 포인터를 관리하기 위해,
  // TextView 인스턴스에 대한 포인터를 초기화 할수 있는 생성자 구현
  TextShape(TextView* t) { m_textView = t; }

  // 객체를 통해 정의된 연산을 호출
  void boundingBox(Point& bottomleft, Point& topRight) const override {
    Coord bottom, left, width, height;
    
    // 객체 참조자를 통한 함수 호출
    m_textView->getOrigin(bottom, left);
    m_textView->getExten(width, height);

    bottomleft = Point(bottom, left);
    topRight = Point(bottom + height, left + width);
  }

  // 객체를 통해 정의된 연산을 호출
  bool isEmpty() const { return m_textView->isEmpty(); }

  // 새롭게 구현하는 부분이기 때문에 클래스 적응자와 차이 없음
  Manipulator* createManipulator() const override { return new TextManipulator(this); }

private:
  // TextView에 대한 참조자
  TexView* m_textView = nullptr;
};

Related Pattern

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Bridge Pattern은 object Adapter와 클래스 구조가 유사하나 그 사용 목적이 다르다.
Bridge Pattern은 구현과 이 구현이 만족할 추상 개념을 분리하여 서로에게 영향을 주지 않고 각각 확장할 수 있도록 하려는 것이고, Adapter Pattern은 존재하는 객체의 인터페이스를 변경하려는 것이다.

Decorator Pattern은 다른 인터페이스의 변결 없이도 객체에 새로운 행동을 추가할 수 있도록 한다.

Proxy Pattern 다른 객체에 대한 대표자 또는 대리인의 역할을 수행하지만 인터페이스를 변경하는 책임은 없다.

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참고. Design Patterns : Elements of Reusable Object-Oriented Software - Erich Gamma

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