外观模式

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外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它为复杂的子系统提供一个简单的统一接口，隐藏系统的复杂性，使客户端更容易使用。这个模式通过一个高层接口封装多个子系统的功能，让客户端只需与外观类交互，而不必直接与复杂的子系统打交道。

核心概念

外观（Facade）：提供简化的接口，封装子系统的复杂功能，负责协调子系统的工作流程。
子系统（Subsystem）：实现具体的功能模块，处理外观类委派的任务。子系统并不知道外观的存在，它们只处理自己负责的工作。
客户端（Client）：通过外观类访问子系统的功能，无需直接与子系统交互。

适用场景

当需要为一个复杂的子系统提供简单的入口时。
当客户端与多个子系统存在强耦合时，通过外观模式可以解耦客户端和子系统。
当需要构建层次化系统时，使用外观模式定义每一层的入口，层与层之间通过外观类通信。

示例代码

以下是一个简化的计算机启动过程的示例，展示外观模式如何简化复杂系统的使用：

#include <iostream>

// 子系统：CPU
class CPU {
public:
    void start() {
        std::cout << "CPU started" << std::endl;
    }

    void shutdown() {
        std::cout << "CPU shutdown" << std::endl;
    }
};

// 子系统：内存
class Memory {
public:
    void load() {
        std::cout << "Memory loaded" << std::endl;
    }

    void unload() {
        std::cout << "Memory unloaded" << std::endl;
    }
};

// 子系统：硬盘
class HardDrive {
public:
    void read() {
        std::cout << "Hard drive read" << std::endl;
    }

    void write() {
        std::cout << "Hard drive write" << std::endl;
    }
};

// 外观类：计算机
class ComputerFacade {
private:
    CPU cpu;
    Memory memory;
    HardDrive hardDrive;

public:
    void startComputer() {
        std::cout << "Starting computer..." << std::endl;
        cpu.start();
        memory.load();
        hardDrive.read();
        std::cout << "Computer started successfully!" << std::endl;
    }

    void shutdownComputer() {
        std::cout << "Shutting down computer..." << std::endl;
        hardDrive.write();
        memory.unload();
        cpu.shutdown();
        std::cout << "Computer shutdown successfully!" << std::endl;
    }
};

// 客户端使用
int main() {
    // 通过外观类启动和关闭计算机
    ComputerFacade computer;
    
    computer.startComputer();
    std::cout << std::endl;
    computer.shutdownComputer();

    return 0;
}