C++ 学习笔记（24）Facade Pattern

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设计模式

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本文深入讲解外观模式，一种用于简化复杂子系统交互的设计模式。通过实例对比，展示如何使用外观模式实现逻辑与实现的分离，简化代码并提高系统的可维护性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Facade Pattern

外观模式

生活中的例子：（1）通过总开关，接入和切断电源（2）网站导航

主要思想：定义一个外观类（外覆器），为子系统的一组接口提供统一的接口。在这些子系统和使用子系统的客户之间建立一层“缓冲层”，这个缓冲层接收客户的访问请求，然后将任务分配到诸子系统中。

外观模式之前：

class Com_1 { public: void run(); } ;

class Com_2 { public: void run(); } ;

class Com_3 { public: void run(); } ;

class Com_4 { public: void run(); } ;

class System {
private:
	std::shared_ptr<Com_1> ptr_1;
	std::shared_ptr<Com_2> ptr_2;
	std::shared_ptr<Com_3> ptr_3;
	std::shared_ptr<Com_4> ptr_4;
public:
	void run() {

		// 逻辑判断, 合法性检验, 前期准备工作

		ptr_1->run();
		ptr_2->run();
		ptr_3->run();
		ptr_4->run();

		// 后期清理工作等
	}
} ;

如果有多次集体的 run 行动，每次都需要书写一遍 run, 如果子系统数量增多，将变得复杂。

而且，逻辑和实现耦合在一起。

使用外观模式之后：

class Com_1 { public: void run(); } ;

class Com_2 { public: void run(); } ;

class Com_3 { public: void run(); } ;

class Com_4 { public: void run(); } ;

class Facade {
private:
	std::shared_ptr<Com_1> ptr_1;
	std::shared_ptr<Com_2> ptr_2;
	std::shared_ptr<Com_3> ptr_3;
	std::shared_ptr<Com_4> ptr_4;
public:
	void run() {
		assert(ptr_1 and ptr_2 and ptr_3 and ptr_4);
		ptr_1->run();
		ptr_2->run();
		ptr_3->run();
		ptr_4->run();
	}
} ;

class System {
private:
	std::shared_ptr<Facade> ptr;
public:
	void run() {

		// 前期准备工作, 逻辑判断等

		ptr->run();

		// 后期清理工作
	}
} ;

优点：（1）做到逻辑和实现分离（2）简化了书写难度，每次集体 run（包括其他操作），都可以用外观类 Facade 的一次操作完成，适合多个子系统的情况。（3）如果子系统发生更改，只会影响到外观类，而不会影响到 System 系统类。

缺点：（1）增加了一层间接访问性（2）空间上有一个 std::shared_ptr （或者其他引用的损失）。

和适配器模式的区别：（1）适配器模式是为了调用不兼容的的接口，针对单个类；外观模式针对的是多个子系统，提供一个统一访问的接口。