FACADE 外观模式 --对象结构型模式

1、意图

        为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

2、动机

        将一个系统划分成为若干个子系统有利于降低系统的复杂性。一个常见的设计目标是使子系统间的通信和相互依赖关系达到最小。达到该目标的途径之一就是引入一个外观（facade）对象，它为子系统中较一般的设施提供了一个单一而简单的界面。



        假如有一个编程环境，它允许应用程序访问它的编译子系统。这个编译子系统包含了若干各类，如Scanner、Parser、ProgramNode、BytecodeStream和ProgramNodeBuilder，用于实现这一编译器。有些特殊应用程序需要直接访问这些类，但是大多数编译器的用户并不关心语法分析和代码生成这样的细节；他们只是希望编译一些代码。对这些用户，编译子系统中那些功能强大但层次较低的接口只会事他们的任务复杂化。

        为了提供一个高层的接口并且对客户屏蔽这些类，编译子系统还包括一个Compiler类。这个类定义了一个编译器功能的同意接口。Compiler类是一个外观，即可以将它们结合在一起。编译器的外观可方便大多数程序员使用，同时对少数懂得如何使用底层功能的人，它并不隐藏这些功能，如下图所示。



3、适用性

        在遇到以下情况使用Facade模式

        · 当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性，也更容易对子系统进行定制，但这也给那些不需要定制子系统的用户带来了一些使用上的困难。Facade可以提供一个简单的缺省视图，这一视图对大多数用户来说已经足够，而那些需要更多的可定制型的用户可以越过facade层。

        · 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入facade将这个子系统与客户以及其它的子系统分离，可以提高子系统的独立性和可移植性。

        ·当你需要构建一个层次结构的子系统时，使用facade模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的，你可以让它们仅通过facade进行通讯，从而简化了它们之间的依赖关系。

4、结构



5、参与者

        · Facade（Compiler）

          -- 知道哪些子系统类负责处理请求。

          -- 将客户的请求代理给适当的子系统对象。

        · Subsystem classes(Scanner、Parser、ProgramNode等）

          -- 实现子系统的功能。

          -- 处理由Facade对象指派的任务。

          -- 没有facade的任何相关信息；即没有指向facade的指针。

6、协作

        · 客户程序通过发送请求给Facade的方式与子系统通讯，Facade将这些消息转发给适当的子系统对象。尽管是子系统中的有关对象在做实际工作，但Facade模式本身也必须将它的接口转换成子系统的接口。

        · 使用Facade的客户程序不需要直接访问子系统对象。

7、效果

        Facade模式有下面一些优点：

        1）它对客户屏蔽了子系统组件，因而减少了客户处理的对象的数目并使得子系统使用起来更加方便。

        2）它实现了子系统与客户之间的松耦合关系，而子系统内部的功能组件往往是紧耦合的。松耦合关系使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。Facade模式有助于建立层次结构系统，也有助于对对象之间的依赖关系分层。Facade模式可以消除复杂的循环依赖关系。这一点在客户程序与子系统是分别实现的时候尤为重要。

        在大型软件系统中降低编译依赖性至关重要。在子系统类改变时，希望尽量减少重编译工作以节省时间。用Facade可以降低编译依赖性，限制重要系统中较小的变化所需的重编译工作。Facade模式同样也有利于简化系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。

        3）如果应用需要，它并不限制他们使用子系统类。因此你可以在系统易用性和通用性之间加以选择。

8、实现

        使用Facade模式时需要注意以下几点：

        1）降低客户-子系统之间的耦合度    用抽象类实现Facade而它的具体子类对应于不同的子系统的实现，这可以进一步降低客户与子系统的耦合度。这样，客户就可以通过抽象的Facade类接口与子系统通讯。这种抽象耦合关系使得客户不知道它使用的是子系统的哪一个实现。

        除生成子类的方法以外，另一种方法是用不同的子系统对象配置Facade对象。为定制facade，仅需对它的子系统对象（一个或多个）进行替换即可。

        2）公共子系统类与私有子系统类    一个子系统与一个类的相似之处是，它们都有接口并且它们都封装了一些东西----类封装了状态和操作，而子系统封装了一些类。考虑一个类的公共和私有接口是有益的，我们也可以考虑子系统的公共和私有接口。

        子系统的公共接口包含所有的客户程序可以访问的类；私有接口仅用于对子系统进行扩充。当然，Facade类是公共接口的一部分，但它不是唯一的部分，子系统的其他部分通常也是公共的。例如，编译子系统中的Parser类和Scanner类就是公共接口的一部分。

        私有化子系统类确实有用，但是很少有面向对象的编程语言支持这一点。C++和Smalltalk语言仅在传统意义下为类提供了一个全局名空间。然而，最近C++标准委员会在C++语言中增加了一些名字空间【Str94】，这些名字空间使得i可以仅暴露公共子系统类。

9、代码示例

        网络上java代码示例很多，可随意参考。