设计模式之外观模式

外观模式是说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。通俗点说就是通过定义一个一致的接口，用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节。

外观模式中的角色：

1.外观类(Facade)

为调用端提供统一的调用接口。外观类知道哪些子系统负责处理请求，从而将调用端的请求代理给适当的子系统对象。

2.调用者(Client)

外观类接口的调用者。

3.子系统集合

指模块或者子系统，处理Facade对象指派的任务，实际功能的提供者。

举例如下：

电脑包括CPU，内存，硬盘等组成部分，电脑启动和关闭时实际是CPU、内存、硬盘这些组件的启动与关闭。电脑启动时，三个组件各自启动且都启动完成电脑才算启动，电脑关闭时，三个组件各自关闭电脑才算关闭。因此将CPU、内存、硬盘作为细节封装在电脑的内部，对外屏蔽组件的启动与关闭，对外只暴露一个整体的外观——电脑。用户启动和关闭电脑时，只跟“电脑”这个统一的外观发生联系就OK了，而电脑实际启动和关闭时再去按照一定的顺序启动CPU、内存、硬盘。

代码如下：

首先定义一个接口，在接口中定义组件的行为：

public interface Component {
    //启动
    public void start();
    //关闭
    public void shutDown();
}

下面分别定义电脑的三个组件：CPU、内存和硬盘。

public class CPU implements Component {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("CPU start...");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println("CPU shutdown...");
    }
}

public class Disk implements Component {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("disk start...");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println("disk shutdown...");
    }
}

public class Memory implements Component {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("memory start...");
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        System.out.println("memory shutdown...");
    }
}

然后我们定义“电脑”这个统一的外观，对外屏蔽内部细节：

public class Computer implements Component{

    private CPU cpu;
    private Disk disk;
    private Memory memory;

    public Computer(){
        this.cpu = new CPU();
        this.disk = new Disk();
        this.memory = new Memory();
    }

    @Override
    public void start() {
        this.cpu.start();
        this.disk.start();
        this.memory.start();
    }

    @Override
    public void shutDown() {
        this.cpu.shutDown();
        this.memory.shutDown();
        this.disk.shutDown();
    }
}

下面是测试类：

public class FacadeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();

        System.out.println("computer begin to start...");
        computer.start();
        System.out.println("computer started.");

        System.out.println("computer begin to shutdown...");
        computer.shutDown();
        System.out.println("computer shutdown.");
    }
}

运行结果如下：

 

总结：

1.外观模式的优点：

（1）由于外观模式对外屏蔽了子系统的细节，因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性。

（2）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更易维护和扩展。

（3）通过合理的使用外观模式，可以帮我们更好的划分访问的层次。

2.外观模式的缺点：

过多的或者不合理的使用外观模式容易让人产生困惑，到底是调用Facade好呢还是直接调用模块好？因此一定要合理使用外观模式。

3.外观模式的应用场景：

（1）当系统需要进行分层设计时可以考虑使用Facade模式。

（2）在开发阶段，子系统可能会因为重构变得越发复杂，此时可以通过外观模式对外提供一个简单的接口，减少系统之间的依赖。

（3）在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个Facade类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与Facade类交互。