设计模式之外观模式案例详解

Posted 2020-12-19 fairboyllil

基本概念

外观模式（Facade），也叫“过程模式”。外观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。

外观模式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。

外观模式可以理解为转换一群接口，客户只要调用一个接口，而不用调用多个接口才能达到目的。比如，在pc上安装软件的时候经常有一键安装选项（省去选择安装目录、安装的组件等等），还有就是手机的重启功能（把关机和启动合为一个操作）。

外观模式就是解决多个复杂接口带来的使用困难，起到简化用户操作的作用。

外观模式原理类图：

• 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子系统对象。
• 调用者（CLient）：外观接口的调用者。
• 子系统的集合：指模块或者子系统，处理Facade对象指派的任务，它是功能的实际提供者。

传统方式

案例

影院管理项目：组建一个家庭影院：DVD播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机，要求完成使用家庭影院的功能，其过程为使用遥控器统筹各设备开关。

思路分析

问题分析

在ClientTest的main方法中，创建各个子系统的对象，并直接区调用子系统（对象）相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程。

不利于在ClientTest中，去维护对子系统的操作。

解决思路：定义一个高层接口，给子系统中的一组接口提供一个一致的界面（比如在高层接口提供三个方法ready，play，end），用来访问子系统中的一群接口。

也就是说，就是通过定义一个一致的接口（界面类），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）。

外观模式

思路分析

代码实现

 1public class DVDPlayer {
 2
 3    //使用单例模式，使用饿汉式
 4    private static DVDPlayer instance=new DVDPlayer();
 5
 6    private DVDPlayer(){//构造器私有化
 7    }
 8
 9    public static DVDPlayer getInstance(){
10        return instance;
11    }
12
13    public void on(){
14        System.out.println("DVD打开");
15    }
16
17    public void off(){
18        System.out.println("DVD关闭");
19    }
20
21    public void play(){
22        System.out.println("DVD正在播放");
23    }
24}

---

 1public class Popcorn {
 2
 3    private static Popcorn instance=new Popcorn();
 4
 5    private Popcorn(){
 6    }
 7
 8    public static Popcorn getInstance(){
 9        return instance;
10    }
11
12    public void on(){
13        System.out.println("爆米花机打开");
14    }
15
16    public void off(){
17        System.out.println("爆米花机关闭");
18    }
19
20    public void pop(){
21        System.out.println("爆米花机正在制作爆米花");
22    }
23}

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 1public class Projector {
 2
 3    private static Projector instance=new Projector();
 4
 5    private Projector(){
 6    }
 7
 8    public static Projector getInstance(){
 9        return instance;
10    }
11
12    public void on(){
13        System.out.println("投影仪打开");
14    }
15
16    public void off(){
17        System.out.println("投影仪关闭");
18    }
19
20    public void focus(){
21        System.out.println("投影仪正在聚焦");
22    }
23}

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 1public class Screen {
 2
 3    private static Screen instance=new Screen();
 4
 5    private Screen(){
 6    }
 7
 8    public static Screen getInstance(){
 9        return instance;
10    }
11
12    public void up(){
13        System.out.println("屏幕上升");
14    }
15
16    public void down(){
17        System.out.println("屏幕下降");
18    }
19}

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 1public class Stereo {
 2
 3    private static Stereo instance=new Stereo();
 4
 5    private Stereo(){
 6    }
 7
 8    public static Stereo getInstance(){
 9        return instance;
10    }
11
12    public void on(){
13        System.out.println("立体声打开");
14    }
15
16    public void off(){
17        System.out.println("立体声关闭");
18    }
19}

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 1public class TheaterLight {
 2
 3    private static TheaterLight instance=new TheaterLight();
 4
 5    private TheaterLight(){
 6    }
 7
 8    public static TheaterLight getInstance(){
 9        return instance;
10    }
11
12    public void on(){
13        System.out.println("灯光打开");
14    }
15
16    public void off(){
17        System.out.println("灯光关闭");
18    }
19
20}

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 1public class HomeTheaterFacade {
 2
 3    //定义各个子系统对象
 4    private TheaterLight theaterLight;
 5    private Popcorn popcorn;
 6    private Stereo stereo;
 7    private Projector projector;
 8    private Screen screen;
 9    private DVDPlayer dvdPlayer;
10
11    public HomeTheaterFacade() {
12        this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
13        this.popcorn = Popcorn.getInstance();
14        this.stereo = Stereo.getInstance();
15        this.projector = Projector.getInstance();
16        this.screen = Screen.getInstance();
17        this.dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
18    }
19
20    //操作分为四步
21    public void ready(){
22        theaterLight.on();
23        projector.on();
24        popcorn.on();
25        stereo.on();
26        screen.up();
27        dvdPlayer.on();
28    }
29
30    public void play(){
31        dvdPlayer.play();
32    }
33
34    public void end(){
35        theaterLight.off();
36        projector.off();
37        popcorn.off();
38        stereo.off();
39        screen.down();
40        dvdPlayer.off();
41    }
42}

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1public class Client {
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3    public static void main(String[] args) {
4        HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
5        homeTheaterFacade.ready();
6        homeTheaterFacade.play();
7        homeTheaterFacade.end();
8    }
9}

注意事项

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。

外观模式对客户端与子系统的耦合关系—解耦，让子系统内部的模块更易维护和扩展。

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。

当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用Facade模式。

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，提高复用性。

不能过多的或者不合理的使用外观模式，要让系统有层次，利于维护为目的。