外观模式 Facade Pattern

2016/2/22

定义

外观模式(Facade Pattern):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容易使用。外观模式又称为门面模式,它是一种对象结构型模式。

使用场景

  • 当要为一个复杂子系统提供一个简单接口时可以使用外观模式。该接口可以满足大多数用户的需求,而且用户也可以越过外观类直接访问子系统。
  • 客户程序与多个子系统之间存在很大的依赖性。引入外观类将子系统与客户以及其他子系统解耦,可以提高子系统的独立性和可移植性。
  • 在层次化结构中,可以使用外观模式定义系统中每一层的入口,层与层之间不直接产生联系,而通过外观类建立联系,降低层之间的耦合度。

UML 图

Facade: 外观角色
SubSystem:子系统角色

简单实现

例子

public class SystemA {
    public void operationA() {
        System.out.println("SystemA");
    }
}

public class SystemB {
    public void operationB() {
        System.out.println("SystemB");
    }
}

public class SystemC {
    public void operationC() {
        System.out.println("SystemC");
    }
}

public class Facade {
    private SystemA systemA;
    private SystemB systemB;
    private SystemC systemC;

    public Facade(SystemA systemA, SystemB systemB, SystemC systemC) {
        this.systemA = systemA;
        this.systemB = systemB;
        this.systemC = systemC;
    }

    public void operation() {
        systemA.operationA();
        systemB.operationB();
        systemC.operationC();
    }
}

客户端调用

public class FacadeMain {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("FacadeMain RUNNING");
        Facade facade = new Facade(new SystemA(), new SystemB(), new SystemC());
        facade.operation();

    }
}

结果

FacadeMain RUNNING
SystemA
SystemB
SystemC

类图

优缺点

  • 优点
    • 对客户屏蔽子系统组件,减少了客户处理的对象数目并使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式,客户代码将变得很简单,与之关联的对象也很少。
    • 实现了子系统与客户之间的松耦合关系,这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类,只需要调整外观类即可。
    • 降低了大型软件系统中的编译依赖性,并简化了系统在不同平台之间的移植过程,因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响,而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。
    • 只是提供了一个访问子系统的统一入口,并不影响用户直接使用子系统类。
  • 缺点
    • 不能很好地限制客户使用子系统类,如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。
    • 在不引入抽象外观类的情况下,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”。
      ## 总结
  • 在外观模式中,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容易使用。外观模式又称为门面模式,它是一种对象结构型模式。
  • 外观模式包含两个角色:外观角色是在客户端直接调用的角色,在外观角色中可以知道相关的(一个或者多个)子系统的功能和责任,它将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去,传递给相应的子系统对象处理;在软件系统中可以同时有一个或者多个子系统角色,每一个子系统可以不是一个单独的类,而是一个类的集合,它实现子系统的功能。
  • 外观模式要求一个子系统的外部与其内部的通信通过一个统一的外观对象进行,外观类将客户端与子系统的内部复杂性分隔开,使得客户端只需要与外观对象打交道,而不需要与子系统内部的很多对象打交道。
  • 外观模式主要优点在于对客户屏蔽子系统组件,减少了客户处理的对象数目并使得子系统使用起来更加容易,它实现了子系统与客户之间的松耦合关系,并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之间的移植过程;其缺点在于不能很好地限制客户使用子系统类,而且在不引入抽象外观类的情况下,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”。
  • 外观模式适用情况包括:要为一个复杂子系统提供一个简单接口;客户程序与多个子系统之间存在很大的依赖性;在层次化结构中,需要定义系统中每一层的入口,使得层与层之间不直接产生联系。

参考

http://design-patterns.readthedocs.org/zh_CN/latest/structural_patterns/facade.html
https://sourcemaking.com/design_patterns/facade
『head first 设计模式』