Adapter и Facade

Код на:JavaC#PythonJavaScript

Накратко: Adapter превежда чужд интерфейс към този, който кодът ти очаква, а Facade скрива няколко подсистеми (склад, плащане, фактура, имейл) зад един метод.

Проблем

Новият доставчик не пасва

Магазинът плаща през свой интерфейс: charge приема сумата в евро и казва дали плащането е минало. Магазинът не знае кой стои отзад:

class Shop:
    def __init__(self, gateway):
        self.gateway = gateway

    def pay(self, order, amount):
        if self.gateway.charge(amount):
            print(order + ": платено")
        else:
            print(order + ": отказано")

В Python интерфейс няма: магазинът приема всеки обект, който има метод charge.

Фирмата сменя доставчика на плащания с FastPay, който взима по-ниски такси. FastPay дава готова библиотека:

# Библиотеката на FastPay: чужд код, който не можеш да промениш.
class FastPayClient:
    def make_payment(self, currency, amount_in_cents, options):
        print(f"FastPay: {amount_in_cents} {currency}")
        if amount_in_cents > 100000:
            return "DECLINED"
        return "APPROVED"

Прави същото, но с друга форма. Методът се казва make_payment, иска валута, сума в центове и опции, и връща текст "APPROVED" или "DECLINED", а не да или не. Подаден направо на магазина, не пасва:

shop = Shop(FastPayClient())
shop.pay("#1042", 19.99)

Грешка

AttributeError: 'FastPayClient' object has no attribute 'charge'

Библиотеката е чужда: не можеш да ѝ добавиш метод. Да пренапишеш магазина за FastPay значи да пипнеш всяко място, което плаща, и да го пипнеш пак при следващия доставчик.

Идеята

Две обвивки, две различни цели

Двата шаблона в този урок обвиват чужд код, но решават различни задачи.

Adapter (адаптер) е клас с формата, която кодът ти чака, а вътре вика чуждия обект. Превежда имената, единиците и резултата. Като преходник за контакт в чужбина: щепселът на зарядното ти не пасва на контакта, преходникът пасва и на двете. Нищо не добавя, само сменя формата.

Facade (фасада) е една проста входна точка пред много класове, с които трябва да се работи в определен ред. Като рецепцията в хотел: не звъниш поотделно на чистачите, кухнята и счетоводството, казваш на рецепцията.

Разликата накратко:

• адаптерът сменя формата на един интерфейс, за да пасне на друг;
• фасадата опростява работата с много класове, като събира обичайната последователност зад един метод.

Виж го

Адаптерът превежда

FastPayAdapter има метод charge, точно като магазина чака. Вътре пази клиента на FastPay и превежда: евро в центове, "EUR" и празни опции, текстът в да или не:

class FastPayAdapter:
    def __init__(self, client):
        self.client = client

    def charge(self, amount):
        cents = round(amount * 100)
        status = self.client.make_payment("EUR", cents, {})
        return status == "APPROVED"

Магазинът получава адаптера вместо клиента. В него не се пипа нищо:

shop = Shop(FastPayAdapter(FastPayClient()))
shop.pay("#1042", 19.99)
shop.pay("#1043", 1299)

Изход

FastPay: 1999 EUR
#1042: платено
FastPay: 129900 EUR
#1043: отказано

Телевизорът за 1299 € е над лимита на FastPay (1000 €), затова е отказан. Магазинът научава отказа на своя език: False.

Сцената показва адаптера, после и фасадата от следващата карта:

payments = FastPayAdapter(FastPayClient())
print(payments.charge(19.99))

checkout = CheckoutFacade(Stock(), payments, Invoices(), Mailer())
checkout.place_order("Чайник", 24.90)

Стъпка по стъпка, с думи

1. Магазинът вика charge(сума в евро). FastPayClient има само make_payment(валута, центове, опции), и прякото извикване отскача.
2. FastPayAdapter застава между тях: отвън има charge, както магазинът чака, а вътре пази клиента на FastPay.
3. charge(19.99): адаптерът закръгля евро в центове, 1999, и вика make_payment с "EUR".
4. FastPay отговаря "APPROVED", а адаптерът го превежда в True: езика на магазина.
5. CheckoutFacade получава склада, плащанията (същия адаптер), фактурите и имейла.
6. place_order: първо складът запазва чайника.
7. После плащането, пак през адаптера: 24.90 € стават 2490 цента.
8. Минало е, затова фасадата издава фактурата и праща имейла. Викащият написа един ред.

По-точно, за любопитните

• Python не проверява типове: магазинът вика charge на каквото му дадеш. Адаптерът трябва само да има метод charge с правилните параметри и резултат. Грешката при чужд обект идва чак при плащането (AttributeError), не при старта, затова тестът е важен.
• Ако искаш формата да е записана, typing.Protocol описва „обект с метод charge(amount) -> bool“, а проверката на типове (mypy) я сверява преди пускане.

Виж го

Фасадата пред четири класа

Плащането е само една стъпка от поръчката. Преди него складът запазва стоката, а след него идват фактурата и имейлът. Ако плащането е отказано, складът освобождава стоката. Всяка стъпка е малък клас:

class Stock:
    def reserve(self, item):
        print("Склад: запазвам " + item)
        return True

    def release(self, item):
        print("Склад: освобождавам " + item)


class Invoices:
    def issue(self, item, amount):
        print(f"Фактура: {item}, {amount:.2f} €")


class Mailer:
    def send(self, text):
        print("Имейл: " + text)

Без фасада всяко място, което приема поръчка (сайтът, мобилното приложение, поръчките по телефон), пише същото, в същия ред:

if stock.reserve(item):
    if payments.charge(amount):
        invoices.issue(item, amount)
        mailer.send("потвърждение за " + item)
    else:
        stock.release(item)

Ако някое място забрави stock.release, стоката остава запазена за поръчка, която не е платена. CheckoutFacade пише реда веднъж:

class CheckoutFacade:
    def __init__(self, stock, payments, invoices, mailer):
        self.stock = stock
        self.payments = payments
        self.invoices = invoices
        self.mailer = mailer

    def place_order(self, item, amount):
        if not self.stock.reserve(item):
            return False
        if not self.payments.charge(amount):
            self.stock.release(item)
            return False
        self.invoices.issue(item, amount)
        self.mailer.send("потвърждение за " + item)
        return True

Плащанията във фасадата са обект с charge, подадени отвън (dependency injection от урока „Singleton и Dependency Injection“). Тук това е адаптерът от предишната карта. Двата шаблона работят заедно:

payments = FastPayAdapter(FastPayClient())
checkout = CheckoutFacade(Stock(), payments, Invoices(), Mailer())
checkout.place_order("Чайник", 24.90)

Изход

Склад: запазвам Чайник
FastPay: 2490 EUR
Фактура: Чайник, 24.90 €
Имейл: потвърждение за Чайник

Фасадата не е стена. Класовете зад нея се ползват и направо, когато трябва нещо извън обичайния път. Счетоводството издава фактурата отново:

invoices = Invoices()
invoices.issue("Чайник", 24.90)

Изход

Фактура: Чайник, 24.90 €

Пробвай

Предвиди изхода

Класовете са от картите „Адаптерът превежда“ и „Фасадата пред четири класа“. Какво печата програмата?

payments = FastPayAdapter(FastPayClient())
checkout = CheckoutFacade(Stock(), payments, Invoices(), Mailer())
checkout.place_order("Телевизор", 1299)

Отговор

Склад: запазвам Телевизор
FastPay: 129900 EUR
Фактура: Телевизор, 1299.00 €
Имейл: потвърждение за Телевизор

Склад: запазвам Телевизор
FastPay: 129900 EUR
Склад: освобождавам Телевизор

Склад: запазвам Телевизор
FastPay: 129900 EUR

Провери

Пробвай

Намери грешката

Колега „опрости“ адаптера: центовете и без това са цяло число. Клиентът плаща поръчка #1042 за 19.99 €:

shop = Shop(FastPayAdapter(FastPayClient()))
shop.pay("#1042", 19.99)

Изход

FastPay: 1998 EUR
#1042: платено

FastPay взе 1998 цента, един по-малко. На кой ред в адаптера е грешката?

Избери реда с грешката.

1class FastPayAdapter:2 def __init__(self, client):3 self.client = client45 def charge(self, amount):6 cents = int(amount * 100)7 status = self.client.make_payment("EUR", cents, {})8 return status == "APPROVED"

Провери

По-точно, за любопитните

Пробвай сам:

print(19.99 * 100)

Изход

1998.9999999999998

round в Python закръгля половинките към четно: round(2.5) е 2. За пари, където половинката отива нагоре, има Decimal, който пази сумата точно:

print(round(2.5), round(3.5))

from decimal import Decimal, ROUND_HALF_UP

print((Decimal("0.125") * 100).quantize(Decimal("1"), rounding=ROUND_HALF_UP))

Изход

2 4
13

Идеята

Кога не ти трябва

Адаптер не ти трябва, когато и двете страни са твой код. Тогава смени едната да пасне на другата, вместо да слагаш преводач между тях. Адаптер е за код, който не можеш да пипнеш: чужда библиотека, стара система, услуга на друг екип.

Фасада не ти трябва, когато последователността се ползва на едно място. Една функция там стига. Фасадата има и капан: лесно става клас, през който минава всичко, с метод за всяка нужда на всеки екран. Пази в нея само обичайните пътища, а за останалото викай класовете направо.

И двата шаблона са тънки. Адаптер, който започва да решава бизнес правила (отстъпки, лимити), вече не е адаптер. Фасада, която сама смята суми, вместо да вика класовете, които го правят, също.

Упражнение

Втори доставчик

Реши задачата в редактора си.

PayNow. Фирмата пуска и втори доставчик, PayNow. Библиотеката му иска центовете първи и валутата втора, и връща число: 0 значи успех, всичко друго е отказ.

class PayNowApi:
    def send(self, cents, currency):
        print(f"PayNow: {currency} {cents}")
        return 0

Напиши PayNowAdapter, така че магазинът да плаща през PayNow без промяна:

shop = Shop(PayNowAdapter(PayNowApi()))
shop.pay("#1042", 19.99)

Изход

PayNow: EUR 1999
#1042: платено

Още задачи

• Отказ на поръчка. Добави във фасадата cancel_order(item): складът освобождава стоката, а клиентът получава имейл „отказана поръчка за …“.
• Тестов доставчик. Напиши FakeGateway с метод charge, който отказва всяка сума над 50 €. Подай го на фасадата и провери, че при отказ складът освобождава стоката.
• Фактурата пада. Нека издаването на фактура хвърля изключение. Парите вече са взети. Какво трябва да направи фасадата? Реши и го напиши: например да продължи с имейла и да запише грешката, за да се издаде фактурата по-късно.

Тест

Провери се

1. Библиотеката на доставчика има метод с друго име, други единици и друг резултат от тези, които кодът ти чака. Кой шаблон пасва?

ObserverAdapterFacade

2. Уебсайтът, мобилното приложение и телефонните поръчки повтарят едни и същи четири стъпки в същия ред. Кой шаблон пасва?

FacadeSingletonAdapter

3. Има ли фасадата, складът и фактурите пак се ползват ли направо?

Само ако фасадата е singletonДа, фасадата е кратък път, а не стенаНе, фасадата ги скрива напълно

4. Адаптерът превръща 19.99 € в центове с отрязване на дробната част. Какво получава доставчикът?

200019991998

Провери

Започни урока отначало

Свързани уроци

• Нужно отпреди: dict и set · Шаблони за дизайн · Strategy · Singleton и Dependency Injection
• Продължава в: Магазинът: кой шаблон къде · Hexagonal и clean architecture · Интеграция със стари и чужди системи
• Задачи по темата: Шаблони за дизайн