【设计模式】结构型模式—外观模式/门面模式(Facade Pattern)（八）

悠悠 2022-08-30 11:12 184阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *  一.外观模式
 *  二.外观模式适用场景
 *  三.外观模式角色
 *  三.外观模式的实现方式
 *   *  案例：影院管理
 *  四.总结
 *   *  1.外观模式的优缺点

# 前言 #

建议先看这篇文章[【设计模式】软件设计7大原则以及23种设计模式初识（一）][7_23]

# 一.外观模式 #

**门面模式(Facade Pattern)，又被称之为外观模式。该模式提供一个统一的接口，用来访问相同子系统或者不同子系统之中的一群接口。使得子系统更加容易调用。**

*  可以理解为：`将多个接口功能组合到一个接口中，使得客户只要调用一个接口，而不用调用多个接口就能达到目的`，避免外部直接访问具体的业务方法
    
     *  **例如**：SpringMvc的三层开发模式：`controller -> service -> dao`，将controller作为接口暴露给外部调用，`外部不直接访问处理业务的service、dao`
 *  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
    
     *  **例如**：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`手机重启功能`（把关机和启动合为一个操作）。

# 二.外观模式适用场景 #

1.  当各个子系统越来越复杂时，可以提供门面接口来统一调用
2.  当系统需要进行`分层设计`时，可以考虑使用门面模式，利用门面对象来作为`每层的入口`，这样可以`简化分层间的接口调用`

**开发中常见的场景**

*  频率很高。哪里都会遇到。各种技术和框架中，都有外观模式的使用。
    
     *  JDBC封装后的，commons提供的DBUtils类，
     *  Hibernate提供的工具类、
     *  Spring JDBC工具

# 三.外观模式角色 #

简单地说，门面对象是外界访问子系统内部的唯一通道，外部模块不用管子系统内部是多么复杂以及如何实现的。

*  `就好像controller是我们调用service下面方法唯一入口一样`  
    ![在这里插入图片描述][9d4554dabf5f5670df95922c2d5c4a9c.png]
 *  **Facade(门面角色/外观角色)**：为调用端提供`统一的调用接口`, `Facade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`。
    
     *  一般情况下，Facade不参与子系统的任何业务逻辑，仅持有了子系统具体实现的引用。
 *  **SubSystem(子系统角色)**：`指模块或者子系统`，可以有一个或多个SubSystem，负责处理Facade指派的任务，他是功能的实际提供者，SubSystem并不知道门面角色的存在，对于SubSystem来说，Facade也仅仅只是一个`调用者(客户端)`而已。
 *  **Client(调用者)**: 外观接口的调用者

# 三.外观模式的实现方式 #

## 案例：影院管理 ##

**家庭影院组成：DVD播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声音响、爆米花机、灯光设备**

--------------------

要求完成使用家庭影院的功能： 用遥控器统筹各设备开关

> 1.  爆米花机打开
> 2.  放下屏幕
> 3.  投影仪打开
> 4.  音响打开
> 5.  DVD打开，选dvd
> 6.  开始爆爆米花
> 7.  灯光调暗
> 8.  播放影片
> 9.  观影结束后，关闭各种设备

**传统方式解决影院管理**

>  *  创建各个子系统的对象，并直接去调用子系统(对象)相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程![在这里插入图片描述][edf9be46cb76e35d37a300fa5fcffd48.png]

**使用外观模式来解决家庭影院管理**

**`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统一的访问入口 (比如在高层接口提供4个方法 ready, play, pause, end )，用来访问子系统中的一群接口**

UML类图  
![在这里插入图片描述][f7b69ed3ddd0c82bc4833118cd519c3d.png]

示例代码

//客户端
    public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
            System.out.println("-----ready----");
            homeTheaterFacade.ready();
            System.out.println("-----play----");
            homeTheaterFacade.play();
            System.out.println("-----pause----");
            homeTheaterFacade.pause();
            System.out.println("-----end----");
            homeTheaterFacade.end();
        }
    }
    
    //家庭电影院门面类
    class HomeTheaterFacade { 
        /*定义各个子系统对象*/
        private TheaterLight theaterLight;//剧院灯
        private Popcorn popcorn;//爆米花机
        private Stereo stereo;//立体声
        private Projector projector;//投影仪
        private Screen screen;//自动投
        private DVDPlayer dvdplayer;//DVD播放机
    
        public HomeTheaterFacade() { 
            this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
            this.popcorn = Popcorn.getInstance();
            this.stereo = Stereo.getInstance();
            this.projector = Projector.getInstance();
            this.screen = Screen.getInstance();
            this.dvdplayer = DVDPlayer.getInstance();
        }
    
        //启动组
        public void ready() { 
            popcorn.on();
            popcorn.pop();
            screen.down();
            projector.on();
            stereo.on();
            dvdplayer.on();
            theaterLight.dim();
        }
    
        //播报
        public void play() {   dvdplayer.play(); }
    
        //暂停
        public void pause() {  dvdplayer.pause(); }
    
        //关闭组
        public void end() { 
            popcorn.off();
            theaterLight.bright();
            screen.up();
            projector.off();
            stereo.off();
            dvdplayer.off();
        }
    }
    
    class DVDPlayer { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();
    
        public static DVDPlayer getInstance() {  return instance;}
    
        public void on() {  System.out.println("DVD打开");}
    
        public void off() {  System.out.println("DVD关闭");}
    
        public void play() {   System.out.println("DVD播放");}
    
        public void pause() {   System.out.println("DVD暂停");}
    }
    
    //爆米花机
    class Popcorn { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static Popcorn instance = new Popcorn();
    
        public static Popcorn getInstance() { return instance; }
    
        public void on() {   System.out.println("爆米花机打开");}
    
        public void off() {   System.out.println("爆米花机关闭"); }
    
        public void pop() {  System.out.println("爆米花机-开始爆米花"); }
    
        public void pause() {   System.out.println("爆米花机暂停"); }
    }
    
    //投影仪
    class Projector { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static Projector instance = new Projector();
    
        public static Projector getInstance() {  return instance;}
    
        public void on() { System.out.println("投影仪打开"); }
    
        public void off() { System.out.println("投影仪关闭"); }
    
        public void focus() {   System.out.println("投影仪对焦");  }
    
        public void pause() {  System.out.println("投影仪暂停"); }
    }
    
    //屏幕
    class Screen { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static Screen instance = new Screen();
    
        public static Screen getInstance() {  return instance; }
    
        public void up() {  System.out.println("屏幕收起"); }
    
        public void down() {   System.out.println("屏幕放下"); }
    }
    
    //环绕立体声音响
    class Stereo { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static Stereo instance = new Stereo();
    
        public static Stereo getInstance() {  return instance; }
    
        public void on() {  System.out.println("环绕立体声音响打开"); }
    
        public void off() {  System.out.println("环绕立体声音响关闭");}
    
        public void up() {  System.out.println("环绕立体声音响调大"); }
    }
    
    //灯光
    class TheaterLight { 
        //使用单例模式，使用饿汉式
        private static TheaterLight instance = new TheaterLight();
    
        public static TheaterLight getInstance() {  return instance; }
    
        public void on() {   System.out.println("剧院灯打开"); }
    
        public void off() { System.out.println("剧院灯关闭"); }
    
        public void dim() {  System.out.println("剧院灯变暗"); }
    
        public void bright() { System.out.println("剧院灯变亮"); }
    }

执行结果  
![在这里插入图片描述][74f801fc76aff6dd9a889c94ea371b17.png]

# 四.总结 #

## 1.外观模式的优缺点 ##

**优点：**

1.  简化了调用过程，调用者无需深入了解子系统，以防给子系统带来风险
2.  `可以帮我们更好的划分访问的层级`,当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用Facade模式
3.  遵循了迪米特法则(即最少知道原则)

**缺点：**

1.  当增加子系统或者扩展子系统功能时，可能容易带来未知风险
2.  不符合开闭原则
3.  某些情况下可能会违背单一职责原则

[7_23]: https://blog.csdn.net/qq877728715/article/details/104432024
[9d4554dabf5f5670df95922c2d5c4a9c.png]: /images/20220829/452ee30924c440f7bbff79032f2d6ec9.png
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