设计模式之外观模式

外观模式

外观模式(Facade):又成门面模式，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.

简而言之外观模式

• 外观模式的用意是为子系统提供一个集中化和简化的沟通管道，而不能向子系统加入新的行为。
• 外观模式完美体现了依赖倒置和迪米特原则。

注意：本博文代码GitHub仓库

设计思路分析

• 外观模式主要是为了简化客户端与子系统之间的复杂调用；
• 外观模式门面类中需要维护对于子类系统的引用；
• 外观模式门面类中通过不同组合子类系统的方法从而提供不同的功能。

外观模式类

模式类结构图

模式的结构说明

外观模式包含以下主要角色：

• Facade(外观角色):这是核心类，在客户端可以调用他的方法，在外观角色中可以知道相关的子系统的功能和责任；在正常情况下，他将所有从客户端的请求委派到各个相应的子系统，传递给相应的子系统对象处理

• SubSystem(子系统角色）:在软件系统中可以有一个或多个子系统角色，每一个子系统可以不是一个单独的类，而是一个类的集合，它实现子系统的功能；每一个子系统都可以呗客户端直接调用，或者被外观角色调用。对于子系统而言，外观类只是另一个客户。

Demo

Facade.java

package com.frank.design.facadepattern.demo;

/**
 * @AUTHOR:Frank
 * @DATE:08/20/2018
 */
public class Facade {
    private SubSystemClassFirst subSystemClassFirst;
    private SubSystemClassSecond  subSystemClassSecond;
    private SubSystemClassThird subSystemClassThird;

    public Facade() {
        this.subSystemClassFirst = new SubSystemClassFirst();
        this.subSystemClassSecond = new SubSystemClassSecond();
        this.subSystemClassThird = new SubSystemClassThird();
    }

    public void methodGroupA(){
        subSystemClassFirst.methodOne();
        subSystemClassThird.methodOne();
    }
    public void methodGroupB(){
        subSystemClassSecond.methodOne();
        subSystemClassThird.methodOne();
    }
}

SubSystemClassFirst.java

package com.frank.design.facadepattern.demo;

/**
 * First SubSystem Class
 *
 * @AUTHOR:Frank
 * @DATE:08/20/2018
 */
public class SubSystemClassFirst {

    public void methodOne(){
        System.out.println("First subsystem class method one");
    }
}

SubSystemClassSecond.java

package com.frank.design.facadepattern.demo;

/**
 * @AUTHOR:Frank
 * @DATE:08/20/2018
 */
public class SubSystemClassSecond {

    public void methodOne(){
        System.out.println("Second subsystem class method one");
    }
}

SubSystemClassThird.java

package com.frank.design.facadepattern.demo;

/**
 * @AUTHOR:Frank
 * @DATE:08/20/2018
 */
public class SubSystemClassThird {

    public void methodOne(){

        System.out.println("Third subsystem class method one");
    }
}

MainClient.java

package com.frank.design.facadepattern.demo;

/**
 * @AUTHOR:Frank
 * @DATE:08/20/2018
 */
public class MainClient {

    public static void main(String[] args){
        Facade facade = new Facade();
        facade.methodGroupA();
        System.out.println("method groupB ");
        facade.methodGroupB();
    }
}

总结

外观模式的特点

• 在门面模式中，通常只需要一个门面类，并且此门面类只有一个实例，换言之它是一个单例类。当然这并不意味着在整个系统里只有一个门面类，而仅仅是说对每一个子系统只有一个门面类。或者说，如果一个系统有好几个子系统的话，每一个子系统都有一个门面类，整个系统可以有数个门面类。
• 门面模式的用意是为子系统提供一个集中化和简化的沟通管道，而不能向子系统加入新的行为。

外观模式的优缺点

优点

• 简单易用：它对客户端屏蔽了子系统的组件（可以直接调用外观模式），客户端无需了解子系统的具体实现，。减少了系统的耦合度，使客户端所需要调用的所处理的类的数目减少，全让外观模式，具体方案类。简化客户端代码！
• 松耦合性：它实现了系统与客户端之间的松耦合关系，易于子系统功能模块的拓展和维护。子系统的修改不会影响客户端代码，只要修改外观模式就好。
• 层次划分：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门面中，这样既方便客户端使用，也很好地隐藏了内部的细节。

缺点

• 并不能限制客户端直接调用子系统，如果客户端对子系统类作太多限制则减少了可变形和灵活性。
• 如果设计不当，增加新的子系统就可能修改外观类的源代码，不符合开闭原则。
• 面门类不能够增加子系统不存在的功能，一定程度上不符合开闭原则。

外观模式的适用场景

• 在层次化结构中，需要将不同的两个层次分离,可以适用该模式在层与层之间建立外观Facade的接口，避免层与层之间产生直接联系，降低层与层之间的耦合性，例如我们通常用的三层架构，其接口的设计就使利用的外观模式的接口。.
• 子系统往往因为不断重构演化而变得越来越复杂,增加外观Façade可以提供一个简单的接口,减少它们之间的依赖.
• 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,可以为新系统开发一个外观Façade类,来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰的简单的接口,让新系统与Façade对象交互,Façade与遗留代码交互所有复杂的工作.