设计模式 - 外观模式

概述

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，使得子系统更容易使用。外观模式通过引入一个外观类，简化了复杂子系统的接口，减少了客户端与子系统之间的耦合，从而提高了系统的易用性和可维护性。

结构

外观模式包含以下几个角色：

1. 外观（Facade）：提供一个高层接口，使得子系统更容易使用。
2. 子系统（Subsystem）：实现子系统的功能，处理外观对象指派的任务。子系统不知道外观的存在，对于子系统而言，外观仅仅是另一个客户端。

示例代码

假设我们有一个应用程序需要处理复杂的音视频转换操作。
代码地址

子系统类

public class AudioConverter
{
    public void ConvertAudio(string fileName)
    {
        Console.WriteLine($"Converting audio file: {fileName}");
    }
}

public class VideoConverter
{
    public void ConvertVideo(string fileName)
    {
        Console.WriteLine($"Converting video file: {fileName}");
    }
}

public class SubtitleConverter
{
    public void ConvertSubtitle(string fileName)
    {
        Console.WriteLine($"Converting subtitle file: {fileName}");
    }
}

外观类

public class MediaConverterFacade
{
    private readonly AudioConverter _audioConverter;
    private readonly VideoConverter _videoConverter;
    private readonly SubtitleConverter _subtitleConverter;

    public MediaConverterFacade()
    {
        _audioConverter = new AudioConverter();
        _videoConverter = new VideoConverter();
        _subtitleConverter = new SubtitleConverter();
    }

    public void ConvertMedia(string audioFile, string videoFile, string subtitleFile)
    {
        _audioConverter.ConvertAudio(audioFile);
        _videoConverter.ConvertVideo(videoFile);
        _subtitleConverter.ConvertSubtitle(subtitleFile);
    }
}

客户端代码

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MediaConverterFacade mediaConverter = new MediaConverterFacade();

        mediaConverter.ConvertMedia("audio.mp3", "video.mp4", "subtitle.srt");
    }
}

应用场景

外观模式适用于以下场景：

1. 当你希望为一个复杂子系统提供一个简单接口时。
2. 当你希望客户端与子系统之间的耦合度降低，客户端只需要与外观对象交互，而不需要了解子系统的细节时。
3. 当你希望子系统的功能分布在多个类中，且这些类之间的交互复杂时。

优缺点

优点

• 简化接口：外观模式通过提供一个简单的接口，简化了客户端与复杂子系统之间的交互。
• 降低耦合度：外观模式减少了客户端与子系统之间的耦合，使得子系统的变化不会影响到客户端。
• 提高可维护性：通过引入外观类，可以更容易地维护和扩展子系统。

缺点

• 可能增加系统复杂性：引入外观类可能会增加系统的复杂性，特别是当子系统本身已经很简单时。
• 不符合开闭原则：如果需要改变子系统的行为，可能需要修改外观类，违反了开闭原则。