Java设计模式（九）之结构型模式：外观模式

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一、定义：

所谓外观模式，就是提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。

外观模式定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。如下图，是使用外观模式后将子系统的使用变得更加简单。

在引入外观模式后，客户只需要与外观角色打交道，客户与子系统的复杂关系由外观角色来实现，从而降低了系统的耦合度。

如果我们没有Facade类，那么，Subsystem 他们之间将会相互持有实例，产生关系，这样会造成严重的依赖，修改一个类，可能会带来其他类的修改，这不是我们想要看到的，有了Facade类，他们之间的关系被放在了Facade类里，这样就起到了解耦的作用，这，就是外观模式！

 

二、模式结构：

门面(Facade)角色 ：客户端可以调用这个角色的方法。此角色知晓相关的（一个或者多个）子系统的功能和责任。在正常情况下，本角色会将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去。

子系统(SubSystem)角色 ：可以同时有一个或者多个子系统。每个子系统都不是一个单独的类，而是一个类的集合（如上面的子系统就是由SubSystemA、SubSystemB、SubSystemC、SubSystemD 几个类组合而成）。每个子系统都可以被客户端直接调用，或者被门面角色调用。子系统并不知道门面的存在，对于子系统而言，门面仅仅是另外一个客户端而已。

 

三、模式的实现：

我们以一个计算机的启动过程为例：

我们先看下实现类：

[code]public class CPU {

public void startup(){
System.out.println("cpu startup!");
}

public void shutdown(){
System.out.println("cpu shutdown!");
}
}

[code]public class Memory {

public void startup(){
System.out.println("memory startup!");
}

public void shutdown(){
System.out.println("memory shutdown!");
}
}

[code]public class Disk {

public void startup(){
System.out.println("disk startup!");
}

public void shutdown(){
System.out.println("disk shutdown!");
}
}

[code]//Facade类
public class Computer {
private CPU cpu;
private Memory memory;
private Disk disk;

public Computer(){
cpu = new CPU();
memory = new Memory();
disk = new Disk();
}

public void startup(){
System.out.println("start the computer!");
cpu.startup();
memory.startup();
disk.startup();
System.out.println("start computer finished!");
}

public void shutdown(){
System.out.println("begin to close the computer!");
cpu.shutdown();
memory.shutdown();
disk.shutdown();
System.out.println("computer closed!");
}
}

 User类如下：

[code]public class User {

public static void main(String[] args) {
Computer computer = new Computer();
computer.startup();
computer.shutdown();
}
}

运行结果：

[code]start the computer!
cpu startup!
memory startup!
disk startup!
start computer finished!
begin to close the computer!
cpu shutdown!
memory shutdown!
disk shutdown!
computer closed!

Facade类其实相当于CPU、Disk、Memory模块的外观界面，有了这个Facade类，那么客户端就不需要亲自调用子系统中的CPU、Disk、Memory模块了，也不需要知道系统内部的实现细节，甚至都不需要知道CPU、Disk、Memory模块的存在，客户端只需要跟Facade类交互就好了，从而更好地实现了客户端和子系统中CPU、Disk、Memory模块的解耦，让客户端更容易地使用系统。

 

四、外观模式小结：

1、一个系统可以有几个外观类：

答：在外观模式中，通常只需要一个外观类，并且此外观类只有一个实例，换言之它是一个单例类。当然这并不意味着在整个系统里只有一个外观类，而仅仅是说对每一个子系统只有一个外观类。或者说，如果一个系统有好几个子系统的话，每一个子系统都有一个外观类，整个系统可以有数个外观类。

2、为子系统增加新行为：

初学者往往以为通过继承一个外观类便可在子系统中加入新的行为，这是错误的。外观模式的用意是为子系统提供一个集中化和简化的沟通管道，而不能向子系统加入新的行为。比如医院中的接待员并不是医护人员，接待员并不能为病人提供医疗服务。

3、外观模式的优点：

（1）松散耦合：外观模式松散了客户端与子系统的耦合关系，让子系统内部的模块能更容易扩展和维护。

（2）简单易用：外观模式让子系统更加易用，客户端不再需要了解子系统内部的实现，也不需要跟众多子系统内部的模块进行交互，只需要跟外观类交互就可以了。

（3）更好的划分访问层次：通过合理使用Facade，可以帮助我们更好地划分访问的层次。有些方法是对系统外的，有些方法是系统内部使用的。把需要暴露给外部的功能集中到门面中，这样既方便客户端使用，也很好地隐藏了内部的细节。

4、外观模式的缺点：

（1）不能很好地限制客户使用子系统类，如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。

（2）在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”。

5、适用场景：

（1）当要为一个复杂子系统提供一个简单接口时可以使用外观模式。

（2）客户程序与多个子系统之间存在很大的依赖性。引入外观类将子系统与客户以及其他子系统解耦，可以提高子系统的独立性和可移植性。

 

参考博客链接：

https://www.geek-share.com/detail/2607394184.html

https://www.geek-share.com/detail/2585585963.html

 

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