外观模式

一、外观模式的定义与特点

外观(Facade)模式又叫做门面模式，是一种通过多个复杂的子系统提供一个一致的接口，而使得这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，外部应用程序不用关心内部子系统的具体实现细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高了程序的可维护性。

在日常编码的过程中，我们都在有意无意的大量使用外观模式。只要是高层模块需要调度多个子系统（2个以上的类对象），都会自觉地创建一个新的类封装这些子系统，提供精简的接口，让搞成模块可以更加容易的间接调用这些子系统的功能。尤其是现阶段各种第三方SDK、开源类库，很大概率都会使用外观模式。

外观（Facade）模式是“迪米特法则”的典型应用，它有以下主要优点。

优点

  • 降低了子系统与客服端之间的耦合度，是的子系统的变化不会影响调用它的客户类。
  • 对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数据，并使得子系统使用起来更加容易。
  • 降低了大型软件系统中的编译依赖性，简化了系统在不同平台间的移植过程，因为编译一个子系统不会影响其他的子系统，也不会影响外观对象。

缺点

  • 不能很好的限制客户使用子系统类，分容易带来未知风险。
  • 增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”。

二、外观模式的结构与实现

外观模式的结构比较简单，主要是定义了一个高层接口。它包含了对各个子系统的引用，客户端可以通过它访问各个子系统的功能。现在来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

外观模式包含以下主要角色：

  1. 外观角色：为多个子系统对外提供一个共同的接口
  2. 子系统角色：实现系统的部分功能，客户可以通过外观角色访问它。
  3. 客户角色：通过一个外观角色访问各个子系统的功能。

其结构图如下：

2.模式的实现

  1. /**
  2.  * @author liyuan
  3.  * @date 2021年06月23日 14:10
  4.  * 外观角色
  5.  */
  6. public class Facade {
  7.     private System01 system01 = new System01();
  8.     private System02 system02 = new System02();
  9.     private System03 system03 = new System03();
  11.     public void method() {
  12.         system01.method1();
  13.         system02.method2();
  14.         system03.method3();
  15.     }
  16. }
  17. /**
  18.  * @author liyuan
  19.  * @date 2021年06月23日 14:10
  20.  * 子系统角色
  21.  */
  22. public class System01 {
  23.     public void method1() {
  24.         System.out.println("子系统01的method1()被调用！");
  25.     }
  26. }
  27. /**
  28.  * @author liyuan
  29.  * @date 2021年06月23日 14:10
  30.  * 子系统角色
  31.  */
  32. public class System02 {
  33.     public void method2() {
  34.         System.out.println("子系统01的method2()被调用！");
  35.     }
  36. }
  37. /**
  38.  * @author liyuan
  39.  * @date 2021年06月23日 14:10
  40.  * 子系统角色
  41.  */
  42. public class System03 {
  43.     public void method3() {
  44.         System.out.println("子系统01的method3()被调用！");
  45.     }
  46. }
  47. /**
  48.  * @author liyuan
  49.  * @date 2021年06月23日 14:12
  50.  */
  51. public class Test {
  52.     public static void main(String[] args) {
  53.         Facade facade = new Facade();
  54.         facade.method();
  55.     }
  56. }

程序的执行结果如下：

  1. 子系统01的method1()被调用！
  2. 子系统01的method2()被调用！
  3. 子系统01的method3()被调用！

三、外观模式的应用场景

通常在一下情况下可以考虑使用外观模式

  1. 对分层结构系统构建时，使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
  2. 当一个复杂系统的子系统很多时，外观模式可以为系统设计一个简单地接口供外界访问。
  3. 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时，引入外观模式可将它们分离，从而提供子系统的独立性和可移植性。

四、外观模式的扩展

在外观模式中，当增加或移除子系统时需要修改外观类，这违背了“开闭原则”。如果引入抽象外观类，则在一定程度上解决了该问题