Les Design Patterns structurels - Adaptateur

Après la série sur les design patterns de création et celle sur les design patterns comportementaux, place à celle sur les design patterns structurels.

Les Design Patterns en programmation, se concentrent sur la manière dont les classes et les objets sont structurés pour former des architectures logicielles plus flexibles et plus faciles à maintenir. Ils facilitent la composition d'objets pour créer des structures plus complexes tout en minimisant les dépendances entre les différents éléments du système.

Les design patterns structurels les plus utilisés sont les suivants :

• Adaptateur
• Composite
• Décorateur
• Facade
• Pont
• Proxy

Le design pattern Adaptateur

Définition

Le design pattern Adaptateur est un modèle structurel qui permet à des interfaces incompatibles de collaborer entre elles. Il agit comme un intermédiaire qui convertit l'interface d'une classe en une autre interface attendue par le client.

Ce design pattern définit un adaptateur qui enveloppe l'objet à adapter, fournissant ainsi une interface conforme aux attentes du client. De cette manière, le client peut utiliser l'adaptateur comme s'il s'agissait de l'interface originale, sans connaître les détails de l'implémentation sous-jacente.

Chaque adaptateur implémente l'interface attendue par le client et utilise l'objet à adapter pour répondre aux appels de méthode. Cela permet d'intégrer des composants existants dans de nouvelles architectures sans avoir à les modifier, favorisant ainsi la réutilisation du code et la compatibilité entre différentes parties d'un système logiciel.

⚖️ Avantages et inconvénients

➕Avantages

1. Réutilisation de code existant : L'adaptateur permet d'intégrer des classes ou des composants existants dans de nouveaux systèmes sans avoir à les modifier, ce qui favorise la réutilisabilité du code.
2. Interopérabilité entre interfaces incompatibles : Il facilite la collaboration entre des classes ou des systèmes qui ont des interfaces incompatibles, en fournissant une interface commune pour la communication.
3. Séparation des préoccupations : L'adaptateur isole le client des détails d'implémentation de la classe adaptée, ce qui permet de maintenir une meilleure séparation des préoccupations dans le code.
4. Facilite l'évolution du système : En utilisant des adaptateurs, il devient plus facile d'ajouter de nouvelles classes ou de modifier les classes existantes sans impacter le reste du système.

➖Inconvénients

1. Complexité accrue : L'ajout d'adaptateurs peut introduire de la complexité supplémentaire dans le système, notamment lorsqu'il y a plusieurs adaptateurs pour différentes classes ou interfaces.
2. Surcharge de l'interface : Si de nombreux adaptateurs sont utilisés, cela peut entraîner une surcharge d'interfaces et une difficulté à maintenir une cohérence dans tout le système.
3. Indirection supplémentaire : L'utilisation d'adaptateurs peut introduire une indirection supplémentaire lors de l'appel de méthodes, ce qui peut affecter les performances dans certains cas.
4. Potentiel de mauvaise conception : Si mal utilisé, le pattern Adaptateur peut conduire à une mauvaise conception logicielle, notamment si l'adaptation est faite de manière excessive ou peu claire.

Exemple d'implémentation

Dans la suite de cet article, nous utiliserons un système de messagerie comme exemple où nous aurons deux services de communication : l'envoi d'e-mails et l'envoi de SMS.

Chacun de ces services possède sa propre interface et sa propre implémentation :

• EmailService : Permet d'envoyer des e-mails.

public interface EmailService {
    void sendEmail(String emailAddress, String subject, String body);
}

public class EmailServiceImpl implements EmailService {
    @Override
    public void sendEmail(String emailAddress, String subject, String body) {
        System.out.println("Sending Email to " + emailAddress + " (Subject: " + subject + "): " + body);
    }
}

• SMSService : Permet d'envoyer des SMS.

public interface SMSService {
    void sendSMS(String phoneNumber, String message);
}

public class SMSServiceImpl implements SMSService {
    @Override
    public void sendSMS(String phoneNumber, String message) {
        System.out.println("Sending SMS to " + phoneNumber + ": " + message);
    }
}

Cependant, nous voulons introduire une abstraction commune, MessagingService, pour envoyer des messages indépendamment du canal. C'est là qu'intervient le design pattern Adaptateur avec son avantage de la séparation des préoccupations vu plus haut.

public interface MessagingService {
    void sendMessage(String recipient, String message);
}

Les implémentations de MessagingService, serviront quand à elle d'adaptateur.
Ces adaptateurs agiront comme des ponts entre MessagingService et les services spécifiques, en permettant à l'application d'utiliser une interface uniforme pour envoyer des messages, quel que soit le canal.

public class EmailServiceAdapter implements MessagingService {
    private final EmailService emailService;

    public EmailServiceAdapter(EmailService emailService) {
        this.emailService = emailService;
    }

    @Override
    public void sendMessage(String recipient, String message) {
        String subject = "";
        emailService.sendEmail(recipient, subject, message);
    }
}

public class SMSServiceAdapter implements MessagingService {
    private final SMSService smsService;

    public SMSServiceAdapter(SMSService smsService) {
        this.smsService = smsService;
    }

    @Override
    public void sendMessage(String recipient, String message) {
        smsService.sendSMS(recipient, message);
    }
}

Exemple d'utilisation

public static void main(String[] args) {
    SMSService smsService = new SMSServiceImpl();
    EmailService emailService = new EmailServiceImpl();

    MessagingService smsAdapter = new SMSServiceAdapter(smsService);
    MessagingService emailAdapter = new EmailServiceAdapter(emailService);

    smsAdapter.sendMessage("+1234567890", "Hello from SMS Adapter");
    emailAdapter.sendMessage("user@example.com", "Hello from Email Adapter");
}

Dans la méthode main, nous initialisons deux services de messagerie : un service SMS et un service e-mail. Ensuite, nous créons des adaptateurs pour chaque service, leur permettant de fonctionner avec l'interface commune MessagingService.

En utilisant ces adaptateurs, nous envoyons un message SMS et un e-mail, en appelant simplement la méthode sendMessage() de l'interface MessagingService. Les adaptateurs se chargent de traduire ces appels en appels appropriés aux méthodes spécifiques de chaque service.

L'exécution du code ci-dessus aura le résultat suivant en console :

Sending SMS to +1234567890: Hello from SMS Adapter
Sending Email to user@example.com (Subject: ): Hello from Email Adapter

En conclusion

Le design pattern Adaptateur permet de simplifier l'intégration de composants hétérogènes dans un système logiciel. En fournissant une interface commune et en traduisant les appels entre différentes interfaces, il permet de rendre le système plus flexible, réutilisable et facile à maintenir.

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