JAVA设计模式之外观模式

一、定义

      外观模式(Facade) : 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。

  

  外观模式结构图:

  未用外观模式时的情景，如下图1-1所示:

  

 

 

图 1-1

       使用外观模式时的情景，如下图1-2所示:

图 1-2

        通过外观模式来组织细粒度的服务的调用，外观服务提供给外部应用程序可以使用的服务，而具体的调用细粒度的过程则被外观服务给封装起来，当然这个过程就是封装变化的部分，而将变化的部分与应用程序进行隔离，无疑对程序的易用性和可维护性都是很大的提高。

二、实例展示

        子系统1:

1 public class SubSystem1 {
2     public void method(){
3         System.out.println("子系统1中类1的方法");
4     }
5 }

       子系统2:

1 public class SubSystem2 {
2     public void method(){
3         System.out.println("子系统2中的方法");
4     }
5 }

       子系统3:

1 public class SubSystem3 {
2     public void method(){
3         System.out.println("子系统3中的方法");
4     }
5 }

       外观类:

 1 public class Facade {
 2     private SubSystem1 sub1 = new SubSystem1();
 3     private SubSystem2 sub2 = new SubSystem2(); 
 4     private SubSystem3 sub3 = new SubSystem3(); 
 5     public void facadeMethod1(){ 
 6        sub1.method();
 7        sub2.method();
 8    } 
 9     public void facadeMethod2(){ 
10       sub1.method1(); 
11       sub2.method2(); 
12       sub3.method3(); 
13     } 
14 }

测试类：

1 public class ClientTest {
2 
3     public static void main(String[] args) {
4         Facade faceTest = new Facade();
5         faceTest.facadeMethod1();
6         faceTest.facadeMethod2();
7     }
8 }

三、使用场景

      1、在设计初期阶段，应该要有意识地将不同的两个层分离，比如经典的三层架构，就需要考虑在数据访问层和业务逻辑层、业务逻辑层和表示层的层与层之间建立外观模式，这样可以为复杂的子系统提供一个简单的接口，使得耦合性大大降低。

        2、在开发阶段，子系统往往因为不同的重构演化而变得越来越复杂，大多数的模式使用时也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麻烦，增加外观模式可以提供一些简单的接口，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，但因为它包含了非常重要的功能，新的需求开发必须要依赖它。此时用外观模式是非常合适和必要的。可以为新系统开发一个外观类，来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰简单的接口，让系统与外观对象交互，外观对象或外观类与遗留代码交互所有复杂的工作。

四、使用总结

      1、外观模式优点: 

    1) 外观模式对调用者(客户端或浏览器)屏蔽了子系统组件，减少了调用者所需处理的对象数目，使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式，客户端代码将变得很简单，与之关联的对象也很少。

    2)   它实现了子系统与客户端之间的松耦合关系，这使得子系统的变化不会影响到调用它的客户端，只需要调整外观类即可。
    3) 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。

 

      2、外观模式缺点:

    1) 不能很好地限制客户端直接使用子系统类，如果对客户端访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。

    2) 如果设计不当，增加新的子系统可能需要修改外观类的源代码，违背了开闭原则。

 

 

五、典型应用

      1、spring jdbc中的外观模式

 

              查看 org.springframework.jdbc.support.JdbcUtils

1  public abstract class JdbcUtils {

  2   public static void closeConnection(Connection con) {
  3      if (con != null) {
  4          try {
  5          con.close();
  6      }catch (SQLException ex) {
  7          logger.debug("Could not close JDBC Connection", ex);
  8      }catch (Throwable ex) {// We don't trust the JDBC driver: It might throw RuntimeException or Error.
  9          logger.debug("Unexpected exception on closing JDBC Connection", ex);
  10     }
  11     }
  12  }

  13  public static Object getResultSetValue(ResultSet rs, int index, Class<?> requiredType) throws SQLException {
  14      if (requiredType == null) {
  15          return getResultSetValue(rs, index);
  16      }

  17      Object value = null;
  18      boolean wasNullCheck = false;

  19      // Explicitly extract typed value, as far as possible.
  20     if (String.class.equals(requiredType)) {
  21          value = rs.getString(index);
  22     }else if (boolean.class.equals(requiredType) || Boolean.class.equals(requiredType)) {
  23         value = rs.getBoolean(index);
  24         wasNullCheck = true;
  25     }else if (byte.class.equals(requiredType) || Byte.class.equals(requiredType)) {
  26         value = rs.getByte(index);
  27         wasNullCheck = true;
  28     }else if (short.class.equals(requiredType) || Short.class.equals(requiredType)) {
  29         value = rs.getShort(index);
  30         wasNullCheck = true;
  31     }else if (int.class.equals(requiredType) || Integer.class.equals(requiredType)) {
  32         value = rs.getInt(index);
  33         wasNullCheck = true;
  34     }else if (long.class.equals(requiredType) || Long.class.equals(requiredType)) {
  35         value = rs.getLong(index);
  36         wasNullCheck = true;
  37     }else if (float.class.equals(requiredType) || Float.class.equals(requiredType)) {
  38         value = rs.getFloat(index);
  39         wasNullCheck = true;
  40     }else if (double.class.equals(requiredType) || Double.class.equals(requiredType) ||
  41         Number.class.equals(requiredType)) {
  42         value = rs.getDouble(index);
  43         wasNullCheck = true;
  44     }else if (byte[].class.equals(requiredType)) {
  45         value = rs.getBytes(index);
  46     }else if (java.sql.Date.class.equals(requiredType)) {
  47         value = rs.getDate(index);
  48     }else if (java.sql.Time.class.equals(requiredType)) {
  49         value = rs.getTime(index);
  50     }else if (java.sql.Timestamp.class.equals(requiredType) || java.util.Date.class.equals(requiredType)) {
  51         value = rs.getTimestamp(index);
  52     }else if (BigDecimal.class.equals(requiredType)) {
  53         value = rs.getBigDecimal(index);
  54     }else if (Blob.class.equals(requiredType)) {
  55         value = rs.getBlob(index);
  56     }else if (Clob.class.equals(requiredType)) {
  57         value = rs.getClob(index);
  58     }else {
  59         // Some unknown type desired -> rely on getObject.
  60         value = getResultSetValue(rs, index);
  61     }

  62     if (wasNullCheck && value != null && rs.wasNull()) {
  63         value = null;
  64     }
  65     return value;
  66   }
  67   // ...省略...
  68  }

             该工具类主要是对原生的 jdbc 进行了封装。

 

   2、Mybatis中的外观模式

  1 public class Configuration {
  2     public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
  3         executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
  4         executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
  5         Executor executor;
  6         if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
  7             executor = new BatchExecutor(this, transaction);
  8         } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
  9             executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
  10        } else {
  11            executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
  12        }
  13        if (cacheEnabled) {
  14            executor = new CachingExecutor(executor);
  15        }
  16　       executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
  17        return executor;
  18    }

  19    public ResultSetHandler newResultSetHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, RowBounds rowBounds, ParameterHandler parameterHandler,
      ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
  20        ResultSetHandler resultSetHandler = new DefaultResultSetHandler(executor, mappedStatement, parameterHandler, resultHandler, boundSql, rowBounds);
  21        resultSetHandler = (ResultSetHandler) interceptorChain.pluginAll(resultSetHandler);
  22        return resultSetHandler;
  23   }
  24  // ...省略...
  25 }

            该类主要对一些创建对象的操作进行封装

         3、Tomcat 中的外观模式

     Tomcat 源码中大量使用了很多外观模式

         org.apache.catalina.connector.Request 和 org.apache.catalina.connector.RequestFacade 这两个类都实现了 HttpServletRequest 接口

         

          在 Request 中调用 getRequest() 实际获取的是 RequestFacade 的对象

 

  1 protected RequestFacade facade = null;

  2 public HttpServletRequest getRequest() {
  3    if (facade == null) {
  4       facade = new RequestFacade(this);
  5    }
  6    return facade;
  7}

 

            该类主要对一些创建对象的操作进行封装

 

   在 RequestFacade 中再对认为是子系统的操作进行封装

  1 public class RequestFacade implements HttpServletRequest {

  2    protected Request request = null;

  3    @Override
  4    public Object getAttribute(String name) {
  5       if (request == null) {
  6       throw new IllegalStateException(sm.getString("requestFacade.nullRequest"));
  7       }
  8       return request.getAttribute(name);
  9    }
  10   // ...省略...
  11 }

 

         参考:

   1、https://www.cnblogs.com/hegezhou_hot/archive/2010/12/06/1897398.html

   2、https://blog.csdn.net/wwwdc1012/article/details/82729516