第 13 章外观模式

骑猪看日落 2022-12-08 12:58 163阅读 0赞

# 第 13 章 外观模式 #

## 1、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：直接用遥控器统筹各设备开关

1.  开爆米花机
2.  放下屏幕
3.  开投影仪
4.  开音响
5.  开 `DVD`， 选 `DVD`
6.  去拿爆米花
7.  调暗灯光
8.  播放
9.  观影结束后， 关闭各种设备

## 2、传统方式解决影院管理 ##

每个设备都对应于一个类，导致客户端使用时，直接依赖于具体的类

![image-20200824234822932][]

> **传统方式解决影院管理问题分析**

1.  在 `ClientTest` 的`main`方法中，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
2.  不利于在`ClientTest` 代码中对子系统进行维护操作

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

解决思路：

1.  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四个方法 `ready`, `play`, `pause`, `end`)，用来访问子系统中的一群接口
2.  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

## 3、外观模式基本介绍 ##

1.  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
2.  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
3.  外观模式属于结构型模式

## 4、外观模式原理类图 ##

原理类图的说明(外观模式的角色)

1.  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，从而将用端的请求代理给适当子系统对象
2.  调用者(`Client`)：外观接口的调用者
3.  子系统的集合：指模块或者子系统，处理 `Facade` 对象指派的任务，他是功能的实际提供者

![image-20200824235253491][]

## 5、外观模式解决影院管理 ##

> **外观模式解决影院管理说明**

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

![image-20200825001526787][]

> **外观模式应用案例：使用外观模式来完成家庭影院项目**

类图

![image-20200826003122112][]

代码实现

1.  `DVDPlayer`：
    
        public class DVDPlayer {
              
        
        	// 使用单例模式, 使用饿汉式
        	private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();
        
        	public static DVDPlayer getInstanc() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void on() {
              
        		System.out.println(" dvd on ");
        	}
        
        	public void off() {
              
        		System.out.println(" dvd off ");
        	}
        
        	public void play() {
              
        		System.out.println(" dvd is playing ");
        	}
        
        	// ....
        	public void pause() {
              
        		System.out.println(" dvd pause ..");
        	}
        	
        }
2.  `Popcorn`：
    
        public class Popcorn {
              
        
        	private static Popcorn instance = new Popcorn();
        
        	public static Popcorn getInstance() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void on() {
              
        		System.out.println(" popcorn on ");
        	}
        
        	public void off() {
              
        		System.out.println(" popcorn ff ");
        	}
        
        	public void pop() {
              
        		System.out.println(" popcorn is poping  ");
        	}
        	
        }
3.  `Projector`：
    
        public class Projector {
              
        
        	private static Projector instance = new Projector();
        
        	public static Projector getInstance() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void on() {
              
        		System.out.println(" Projector on ");
        	}
        
        	public void off() {
              
        		System.out.println(" Projector ff ");
        	}
        
        	public void focus() {
              
        		System.out.println(" Projector is Projector  ");
        	}
        
        	// ...
        	
        }
4.  `Screen`：
    
        public class Screen {
              
        
        	private static Screen instance = new Screen();
        
        	public static Screen getInstance() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void up() {
              
        		System.out.println(" Screen up ");
        	}
        
        	public void down() {
              
        		System.out.println(" Screen down ");
        	}
        
        }
5.  `Stereo`：
    
        public class Stereo {
              
        
        	private static Stereo instance = new Stereo();
        
        	public static Stereo getInstance() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void on() {
              
        		System.out.println(" Stereo on ");
        	}
        
        	public void off() {
              
        		System.out.println(" Screen off ");
        	}
        
        	public void up() {
              
        		System.out.println(" Screen up.. ");
        	}
        
        	// ...
        }
6.  `TheaterLight`：
    
        public class TheaterLight {
              
        
        	private static TheaterLight instance = new TheaterLight();
        
        	public static TheaterLight getInstance() {
              
        		return instance;
        	}
        
        	public void on() {
              
        		System.out.println(" TheaterLight on ");
        	}
        
        	public void off() {
              
        		System.out.println(" TheaterLight off ");
        	}
        
        	public void dim() {
              
        		System.out.println(" TheaterLight dim.. ");
        	}
        
        	public void bright() {
              
        		System.out.println(" TheaterLight bright.. ");
        	}
        }
7.  `HomeTheaterFacade`：
    
        public class HomeTheaterFacade {
              
        
        	// 定义各个子系统对象
        	private TheaterLight theaterLight;
        	private Popcorn popcorn;
        	private Stereo stereo;
        	private Projector projector;
        	private Screen screen;
        	private DVDPlayer dVDPlayer;
        
        	// 构造器
        	public HomeTheaterFacade() {
              
        		super();
        		this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
        		this.popcorn = Popcorn.getInstance();
        		this.stereo = Stereo.getInstance();
        		this.projector = Projector.getInstance();
        		this.screen = Screen.getInstance();
        		this.dVDPlayer = DVDPlayer.getInstanc();
        	}
        
        	// 操作分成 4 步
            
        	public void ready() {
              
        		popcorn.on();
        		popcorn.pop();
        		screen.down();
        		projector.on();
        		stereo.on();
        		dVDPlayer.on();
        		theaterLight.dim();
        	}
        
        	public void play() {
              
        		dVDPlayer.play();
        	}
        
        	public void pause() {
              
        		dVDPlayer.pause();
        	}
        
        	public void end() {
              
        		popcorn.off();
        		theaterLight.bright();
        		screen.up();
        		projector.off();
        		stereo.off();
        		dVDPlayer.off();
        	}
        
        }
8.  `Client`：
    
        public class Client {
              
        
        	public static void main(String[] args) {
              
        		// 这里直接调用。。。很麻烦，也不利于扩展
                
                // 使用外观模式
        		HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
        		homeTheaterFacade.ready();
        		homeTheaterFacade.play();
        		homeTheaterFacade.end();
        	}
        
        }

## 6、Mybatis 外观模式 ##

`MyBatis` 中的`Configuration` 去创建 `MetaObject` 对象使用到外观模式

1.  `Configuration` 类中的 `newMetaObject()` 方法调用 `MetaObject.forObject()` 静态方法创建 `MetaObject` 对象
    
    1.  `Configuration` 类相当于外观类，对客户端（调用方）提供统一接口
    2.  成员变量 `reflectorFactory`、`objectFactory`、`objectWrapperFactory`、`mapperRegistry` 相当于子系统集合
    
        public class Configuration {
              
        
            // ...
            
            protected ReflectorFactory reflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();
            protected ObjectFactory objectFactory = new DefaultObjectFactory();
            protected ObjectWrapperFactory objectWrapperFactory = new DefaultObjectWrapperFactory();
            protected MapperRegistry mapperRegistry = new MapperRegistry(this);
            
            // ...
            
        	public MetaObject newMetaObject(Object object) {
              
                return MetaObject.forObject(object, objectFactory, objectWrapperFactory, reflectorFactory);
            }
        
        	// ...
2.  在 `MetaObject.forObject()` 静态方法中，调用 `MetaObject` 类的构造器创建 `MetaObject` 对象，其具体步骤为判断形参 `object` 的类型，将 `object` 强转为对应类型的对象。
    
        public class MetaObject {
              
        
            private Object originalObject;
            private ObjectWrapper objectWrapper;
            private ObjectFactory objectFactory;
            private ObjectWrapperFactory objectWrapperFactory;
            private ReflectorFactory reflectorFactory;
        
            private MetaObject(Object object, ObjectFactory objectFactory, ObjectWrapperFactory objectWrapperFactory, ReflectorFactory reflectorFactory) {
              
                this.originalObject = object;
                this.objectFactory = objectFactory;
                this.objectWrapperFactory = objectWrapperFactory;
                this.reflectorFactory = reflectorFactory;
        
                if (object instanceof ObjectWrapper) {
              
                    this.objectWrapper = (ObjectWrapper) object;
                } else if (objectWrapperFactory.hasWrapperFor(object)) {
              
                    this.objectWrapper = objectWrapperFactory.getWrapperFor(this, object);
                } else if (object instanceof Map) {
              
                    this.objectWrapper = new MapWrapper(this, (Map) object);
                } else if (object instanceof Collection) {
              
                    this.objectWrapper = new CollectionWrapper(this, (Collection) object);
                } else {
              
                    this.objectWrapper = new BeanWrapper(this, object);
                }
            }
        
            public static MetaObject forObject(Object object, ObjectFactory objectFactory, ObjectWrapperFactory objectWrapperFactory, ReflectorFactory reflectorFactory) {
              
                if (object == null) {
              
                    return SystemMetaObject.NULL_META_OBJECT;
                } else {
              
                    return new MetaObject(object, objectFactory, objectWrapperFactory, reflectorFactory);
                }
            }
            
            // ...
3.  类图
    
    ![image-20200826001505080][]

## 7、外观模式的注意事项 ##

> **外观模式的注意事项和细节**

1.  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
2.  外观模式对客户端与子系统的耦合关系，让子系统内部的模块更易维护和扩展
3.  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
4.  当系统需要进行分层设计时， 可以考虑使用`Facade`模式
5.  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
6.  不能过多的或者不合理的使用外观模式，使用外观模式好，还是直接调用模块好，要以让系统有层次，利于维护为目的

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[image-20200824235253491]: /images/20221123/cb1c2bccad7b47f6b56b6e8972295277.png
[image-20200825001526787]: /images/20221123/e74734c1d2cd48b5a3b368fb55c54f96.png
[image-20200826003122112]: /images/20221123/f24bb9fc1a554dcf82cbd4f586621563.png
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