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设计模式经典-外观模式

标签：

Java 数据结构设计

定义：

外观模式(Facade Pattern)：外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行，为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观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。外观模式又称为门面模式，它是一种对象结构型模式。

模式的使用场景

1.在设计初期阶段，将不同的两个层分离；

2.在开发阶段，子系统往往因为不断的重构演化而变得越来越复杂，大多数的模式使用时也都会产生很多很小的类，这本是好事，但也给外部调用它们的用户程序带来了使用上的困难，增加外观Facade可以提供一个简单的接口，减少它们之间的依赖。

3.在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经非常难以维护和扩展了，但因为它包含非常重要的功能，新的需求开发必须依赖于它。

角色介绍：

Client : 客户端程序。
Facade : 对外的统一入口,即外观对象。
SubSystemA : 子系统A。
SubSystemB : 子系统B。
SubSystemC : 子系统C。
SubSystemD : 子系统D。

使用外观模式

不适用外观模式

模式分析

根据“单一职责原则”，在软件中将一个系统划分为若干个子系统有利于降低整个系统的复杂性，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，而达到该目标的途径之一就是引入一个外观对象，它为子系统的访问提供了一个简单而单一的入口。 -外观模式也是“迪米特法则”的体现，通过引入一个新的外观类可以降低原有系统的复杂度，同时降低客户类与子系统类的耦合度。 - 外观模式要求一个子系统的外部与其内部的通信通过一个统一的外观对象进行，外观类将客户端与子系统的内部复杂性分隔开，使得客户端只需要与外观对象打交道，而不需要与子系统内部的很多对象打交简单实现的介绍

电视遥控器是现实生活中一个比较好的外观模式的运用，遥控器可以控制电源的开源、声音的调整、频道的切换等。这个遥控器就是我们这里说的外观或者门面，而电源、声音、频道切换系统就是我们的子系统。遥控器统一对这些子模块的控制，我想你没有用过多个遥控器来分别控制电源开关、声音控制等功能。下面我们就来简单模拟一下这个系统。

实现例子：

实现源码

TvController.java

public class TvController {
    private PowerSystem mPowerSystem = new PowerSystem();
    private VoiceSystem mVoiceSystem = new VoiceSystem();
    private ChannelSystem mChannelSystem = new ChannelSystem();

    public void powerOn() {
        mPowerSystem.powerOn();
    }

    public void powerOff() {
        mPowerSystem.powerOff();
    }

    public void turnUp() {
        mVoiceSystem.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        mVoiceSystem.turnDown();
    }

    public void nextChannel() {
        mChannelSystem.next();
    }

    public void prevChannel() {
        mChannelSystem.prev();
    }
}

PowerSystem.java

/**
 * 电源控制系统
 */
 class PowerSystem {
    public void powerOn() {
        System.out.println("开机");
    }

    public void powerOff() {
        System.out.println("关机");
    }
}

VoiceSystem.java

/**
 * 声音控制系统
 */
class VoiceSystem {
    public void turnUp() {
        System.out.println("音量增大");
    }

    public void turnDown() {
        System.out.println("音量减小");
    }
}

ChannelSystem.java

/**
 * 频道控制系统
 */
class ChannelSystem {
    public void next() {
        System.out.println("下一频道");
    }

    public void prev() {
        System.out.println("上一频道");
    }
}

测试代码 :

public class TvController {
    private PowerSystem mPowerSystem = new PowerSystem();
    private VoiceSystem mVoiceSystem = new VoiceSystem();
    private ChannelSystem mChannelSystem = new ChannelSystem();

    public void powerOn() {
        mPowerSystem.powerOn();
    }

    public void powerOff() {
        mPowerSystem.powerOff();
    }

    public void turnUp() {
        mVoiceSystem.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        mVoiceSystem.turnDown();
    }

    public void nextChannel() {
        mChannelSystem.next();
    }

    public void prevChannel() {
        mChannelSystem.prev();
    }
}

输出结果：

开机
下一频道
音量增大
关机

总结：

上面的TvController封装了对电源、声音、频道切换的操作，为用户提供了一个统一的接口。使得用户控制电视机更加的方便、更易于使用。道。 -外观模式的目的在于降低系统的复杂程度。 -外观模式从很大程度上提高了客户端使用的便捷性，使得客户端无须关心子系统的工作细节，通过外观角色即可调用相关功能。

优点：

1.对客户屏蔽子系统组件，减少了客户处理的对象数目并使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式，客户代码将变得很简单，与之关联的对象也很少。

2.实现了子系统与客户之间的松耦合关系，这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类，只需要调整外观类即可。

3.降低了大型软件系统中的编译依赖性，并简化了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。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响，而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。

4.只是提供了一个访问子系统的统一入口，并不影响用户直接使用子系统类。

缺点

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。