【1】概述

​外观模式(Facade),也叫“过程模式​​:外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此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。

外观模式通过定义一个一致的接口,用以屏蔽内部子系统的细节,使得调用端只需跟这个接口发生调用,而无需关心这个子系统的内部细节。

UML原理图

认真学习设计模式之外观模式(Facade Pattern)_类图

对类图说明(分类外观模式的角色)

  • 外观类(Facade): 为调用端提供统一的调用接口, 外观类知道哪些子系统负责处理请求,从而将调用端的请求代理给适当子系统对象
  • 调用者(Client): 外观接口的调用者
  • 子系统的集合:指模块或者子系统,处理Facade 对象指派的任务,他是功能的实际提供者

【2】案例分析

影院管理项目

组建一个家庭影院:DVD 播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机,要求完成使用家庭影院的功能,其过程为:

  • 直接用遥控器:统筹各设备开关
  • 开爆米花机
  • 放下屏幕
  • 开投影仪
  • 开音响
  • 开DVD,选dvd
  • 去拿爆米花
  • 调暗灯光
  • 播放
  • 观影结束后,关闭各种设备

① 传统方式

传统方式思路可能如下图:
认真学习设计模式之外观模式(Facade Pattern)_类图_02

传统方式解决影院管理问题分析

  • 在ClientTest 的main 方法中,创建各个子系统的对象,并直接去调用子系统(对象)相关方法,会造成调用过程混乱,没有清晰的过程
  • 不利于在ClientTest 中,去维护对子系统的操作

解决思路:定义一个高层接口,给子系统中的一组接口提供一个一致的界面(比如在高层接口提供四个方法ready, play, pause, end ),用来访问子系统中的一群接口。

也就是说就是通过定义一个一致的接口(界面类),用以屏蔽内部子系统的细节,使得调用端只需跟这个接口发生调用,而无需关心这个子系统的内部细节=> 外观模式。

② 外观模式

认真学习设计模式之外观模式(Facade Pattern)_客户端_03

① 定义具体子类

负责某个功能/动作

public class Popcorn {

private static Popcorn instance = new Popcorn();

public static Popcorn getInstance() {
return instance;
}

public void on() {
System.out.println(" popcorn on ");
}

public void off() {
System.out.println(" popcorn ff ");
}

public void pop() {
System.out.println(" popcorn is poping ");
}
}

public class Projector {

private static Projector instance = new Projector();

public static Projector getInstance() {
return instance;
}

public void on() {
System.out.println(" Projector on ");
}

public void off() {
System.out.println(" Projector ff ");
}

public void focus() {
System.out.println(" Projector is Projector ");
}

//...
}


public class Screen {

private static Screen instance = new Screen();

public static Screen getInstance() {
return instance;
}

public void up() {
System.out.println(" Screen up ");
}

public void down() {
System.out.println(" Screen down ");
}

}

public class Stereo {

private static Stereo instance = new Stereo();

public static Stereo getInstance() {
return instance;
}

public void on() {
System.out.println(" Stereo on ");
}

public void off() {
System.out.println(" Screen off ");
}

public void up() {
System.out.println(" Screen up.. ");
}

//...
}

public class TheaterLight {

private static TheaterLight instance = new TheaterLight();

public static TheaterLight getInstance() {
return instance;
}

public void on() {
System.out.println(" TheaterLight on ");
}

public void off() {
System.out.println(" TheaterLight off ");
}

public void dim() {
System.out.println(" TheaterLight dim.. ");
}

public void bright() {
System.out.println(" TheaterLight bright.. ");
}
}

public class DVDPlayer {

//使用单例模式, 使用饿汉式
private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();

public static DVDPlayer getInstanc() {
return instance;
}

public void on() {
System.out.println(" dvd on ");
}
public void off() {
System.out.println(" dvd off ");
}

public void play() {
System.out.println(" dvd is playing ");
}

//....
public void pause() {
System.out.println(" dvd pause ..");
}
}

② 定义外观

public class HomeTheaterFacade {

//定义各个子系统对象
private TheaterLight theaterLight;
private Popcorn popcorn;
private Stereo stereo;
private Projector projector;
private Screen screen;
private DVDPlayer dVDPlayer;


//构造器
public HomeTheaterFacade() {
super();
this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
this.popcorn = Popcorn.getInstance();
this.stereo = Stereo.getInstance();
this.projector = Projector.getInstance();
this.screen = Screen.getInstance();
this.dVDPlayer = DVDPlayer.getInstanc();
}

//操作分成 4 步

public void ready() {
popcorn.on();
popcorn.pop();
screen.down();
projector.on();
stereo.on();
dVDPlayer.on();
theaterLight.dim();
}

public void play() {
dVDPlayer.play();
}

public void pause() {
dVDPlayer.pause();
}

public void end() {
popcorn.off();
theaterLight.bright();
screen.up();
projector.off();
stereo.off();
dVDPlayer.off();
}

}

③ 客户端测试

public class Client {

public static void main(String[] args) {

HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
homeTheaterFacade.ready();
homeTheaterFacade.play();
homeTheaterFacade.end();
}
}

UML类图

认真学习设计模式之外观模式(Facade Pattern)_类图_04
MyBatis 中的Configuration 去创建MetaObject 对象使用到外观模式。

③ 外观模式的注意事项和细节

  • 外观模式对外屏蔽了子系统的细节,因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性
  • 外观模式对客户端与子系统的耦合关系- 解耦,让子系统内部的模块更易维护和扩展
  • 通过合理的使用外观模式,可以帮我们更好的划分访问的层次
  • 当系统需要进行分层设计时,可以考虑使用Facade 模式
  • 在维护一个遗留的大型系统时,可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展,此时可以考虑为新系统开发一个Facade 类,来提供遗留系统的比较清晰简单的接口,让新系统与Facade 类交互,提高复用性
  • 不能过多的或者不合理的使用外观模式,使用外观模式好,还是直接调用模块好。要以让系统有层次,利于维护为目的。