C++ 设计模式-外观模式

原创已于 2022-11-23 16:34:01 修改 · 427 阅读

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#设计模式 #外观模式

于 2022-11-21 20:28:20 首次发布

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本文介绍了软件设计中的外观模式，包括其定义、结构、适用场景及优缺点，并通过示例代码展示了如何实现外观模式，以简化复杂子系统的接口。

设计模式介绍

一、外观模式

1. 外观模式定义

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。

2. 外观模式本质

封装交互,简化调用

3. 外观模式结构和说明

(1) 结构

在这里插入图片描述

(2) 调用顺序

在这里插入图片描述

4. 外观模式适用情况

如果你希望为一个复杂的子系统提供一个简单接口的时候，可以考虑使用外观模式。使用外观对象来实现大部分客户需要的功能，从而简化客户的使用。
如果想要让客户程序和抽象类的实现部分松散耦合，可以考虑使用外观模式，使用外观对象来将这个子系统与它的客户分离开来，从而提高子系统的独立性和可移植性。
如果构建多层结构的系统，可以考虑使用外观模式，使用外观对象作为每层的入口，这样可以简化层间调用，也可以松散层次之间的依赖关系。

5. 外观模式优缺点

(1) 优点

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。
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，只需要跟外观交互就可以了，相当于外观类为外部客户端使用子系统提供了一站式服务。
更好地划分访问的层次
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外观中，这样既方便客户端使用，也很好地隐藏了内部的细节。

(2) 缺点

过多的或者是不太合理的Facade也容易让人迷惑。到底是调用Facade好呢，还是直接调用模块好。

6. 相关模式

外观模式和中介者模式
这两个模式非常类似，但是却有本质的区别。
中介者模式主要用来封装多个对象之间相互的交互，多用在系统内部的多个模块之间：而外观模式封装的是单向的交互，是从客户端访问系统的调用，没有从系统中来访问客户端的调用。
在中介者模式的实现里面，是需要实现具体的交互功能的：而外观模式的实现里面，一般是组合调用或是转调内部实现的功能，通常外观模式本身并不实现这些功能。
中介者模式的目的主要是松散多个模块之间的耦合，把这些耦合关系全部放到中介者中去实现：而外观模式的目的是简化客户端的调用，这点和中介者模式也不同。
外观模式和单例模式
通常一个子系统只需要一个外观实例，所以外观模式可以和单例模式组合使用，把Facade类实现成为单例。当然，也可以跟前面示例的那样，把外观类的构造方法私有化，然后把提供给客户端的方法实现成为静态的。
外观模式和抽象工厂模式
外观模式的外观类通常需要和系统内部的多个模块交互，每个模块一般都有自己的接口，所以在外观类的具体实现里面，需要获取这些接口，然后组合这些接口来完成客户端的功能。

外观模式示例代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

//子系统高层接口
class AModuleApi
{
public:
    virtual void TestA(){};
};

class BModuleApi
{
public:
    virtual void TestB(){};
};

class CModuleApi
{
public:
    virtual void TestC(){};
};

//各模块子系统
//子系统A
class AModuleImpl : public AModuleApi
{
public:
    void TestA() override { std::cout<<"AModuleImpl::TestA"<<std::endl;}
};

//子系统B
class BModuleImpl : public BModuleApi
{
public:
    void TestB() override { std::cout<<"BModuleImpl::TestB"<<std::endl;}
};

//子系统C
class CModuleImpl : public CModuleApi
{
public:
    void TestC() override { std::cout<<"CModuleImpl::TestC"<<std::endl;}
};

//外观类
class Facade
{
public:
    //封装交互 简化调用
    void Test()
    {
        AModuleApi* pAApi = new AModuleImpl();
        BModuleApi* pBApi = new BModuleImpl();
        CModuleApi* pCApi = new CModuleImpl();

        pAApi->TestA();
        pBApi->TestB();
        pCApi->TestC();

        delete pAApi;
        delete pBApi;
        delete pCApi;
    }
};

//位于其他系统侧
//------------------------------------------------------
//位于客户端侧

int main()
{
    Facade facade;
    facade.Test();
    return 0;
}