软件设计模式修炼 -- 外观模式

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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外观模式是一种使用频率非常高，但理解较为简单的设计模式，通过引入一个外观角色来简化客户端与子系统之间的操作，为复杂的子系统调用提供一个统一的入口，使子系统与客户端的耦合度降低，且客户端调用非常方便。

模式动机

在大多数情况下，一个网站都会提供一个网站首页。网站首页一般作为整个网站的入口，提供了通往各个子栏目的超链接，用户通过该首页即可进入子栏目获取所需信息。对于用户而言只需记住网站首页网站 URL，而无须记住每个子栏目的网址。网站首页作为用户访问子栏目的入口，是网站的外观角色。用户通过它可以方便地访问子栏目，当然也可以绕过它直接访问子栏目。
软件设计模式修炼 -- 外观模式
如果没有外观角色，即没有为网站提供一个首页，每个用户需要记住所有子栏目的 URL，不仅会让系统耦合度增加，用户与系统的交互也会异常复杂。

模式定义

外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行，为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加易于使用。

模式结构

外观模式没有一个一般化的类图描述，这里以类图作为外观模式的描述形式之一。
软件设计模式修炼 -- 外观模式

Facade（外观角色）

在客户端可以调用这个角色的方法，在外观角色中可以知道相关子系统的功能和责任；在正常情况下，它将所有从客户端发来的请求委派到相应子系统，传递给相应的子系统对象处理。
SubSystem（子系统角色）

在软件系统中可以同时有一个或多个子系统角色，每一个子系统都可以被客户端直接调用，或被外观角色调用，处理外观类传过来的请求；子系统并不知道外观的存在，对于子系统而言，外观仅仅是另外一个客户端而言。

实例之电源总开关

一个电源总开关可以控制四盏灯、一个风扇、一台空调和一台电视机的启动和关闭。通过该电源总开关可以同时控制所有上述电器设备，使用外观模式设计该系统。
软件设计模式修炼 -- 外观模式

子系统类 Light

public class Light {

    private String position;

    public Light(String position) {
        this.position = position;
    }

    public void on() {
        System.out.println(this.position + "灯打开");
    }

    public void off() {
        System.out.println(this.position + "灯打开");
    }
}

子系统类 Fan

public class Fan {

    public void on() {
        System.out.println("风扇打开");
    }

    public void off() {
        System.out.println("风扇关闭");
    }
}

子系统类 AirConditioner

public class AirConditioner {

    public void on() {

        System.out.println("空调打开");
    }

    public void off() {

        System.out.println("空调关闭");
    }
}

子系统类 Televison

public class Television {

    public void on() {

        System.out.println("电视机打开");
    }

    public void off() {

        System.out.println("电视机关闭");
    }
}

外观类 GeneralSwitchFacade

public class GeneralSwitchFacade {

    private Light[] lights = new Light[4];
    private Fan fan;
    private AirConditioner ac;
    private Television tv;

    public GeneralSwitchFacade() {
        lights[0] = new Light("左前");
        lights[1] = new Light("右前");
        lights[2] = new Light("左后");
        lights[3] = new Light("右后");
        fan = new Fan();
        ac = new AirConditioner();
        tv = new Television();
    }

    public void on() {
        lights[0].on();
        lights[1].on();
        lights[2].on();
        lights[3].on();
        fan.on();
        ac.on();
        tv.on();
    }

    public void off() {
        lights[0].off();
        lights[1].off();
        lights[2].off();
        lights[3].off();
        fan.off();
        ac.off();
        tv.off();
    }
}

测试类 Client

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        GeneralSwitchFacade gsf = new GeneralSwitchFacade();
        gsf.on();
        System.out.println("-------------");
        gsf.off();
    }
}