Java设计模式系列之——外观模式

Bertha 。 2023-07-20 12:14 2阅读 0赞

**故事一**

A：听说最近出了某款游戏超好玩，但是我电脑带不起来，需要个组装机玩游戏。

B：你说XX游戏吗？真的很好玩，笔记本玩不了，我就是用的组装机玩的呢。

A：是吗？我对配置这些都不太懂，我得先去研究，然后还需要花时间从CPU、内存、主板、显示器等等这些一家家跑，再回来组装。

B：哪需要这么麻烦啊，你根本不用一个个去跑着买回来组装啊，又耽误时间又浪费精力。你不知道有专门的组装电脑的卖家吗？直接去找他们，把你想要的配置告诉他们就好了，其他你都不用管，他们会把组装好的电脑直接送给你。

A：真的吗？那你有联系方式吗，给我一下，我找他们帮我组装电脑。

过了几天后...

A：哇、小B，太感谢你啦，我上次联系了组装电脑的卖家，把我想要的配置告诉他们以后，他们当天就把组装好的电脑给我送来了，效率太高了，我当天晚上就玩了那款超火的游戏，还带妹子玩的飞起，哈哈！![format_png][]

B：太阳，你又装我，晚上单挑，我虐死你![format_png 1][]

**故事二**

A和B都是从外地到杭州打工的青年，A最近刚好搬家到了一个新小区，居住证也在一个星期后到期，需要续签，中午吃饭的时候和B聊到这个事。

B：听说你搬家了？

A：是啊，昨天刚搬，社区周末不上班，还没来得及去登记呢，居住证也快到期了，还要去打印最近半年社保证明，再去派出所办理续签，请一上午假都不知道够不够？

B：我就说你平时就知道打游戏，其他事都不关心，杭州早就实行"最多跑一趟"的服务了，早就不用一个地方一个地方去跑啦，直接去XX派出所就行啦，他们会帮你登记好，住址改签，会帮你打印好社保证明，给你把居住证续签。

A：真的吗？那我只要去派出所就行了，实在太方便了，谢谢你啊！

B：可不是嘛，像什么换驾照啊、车牌啊这些，都不用像以前那样一个地方一个地方跑那么麻烦了，只需要去一个地方，就能一次性把事情办好。我说你平时真的要少玩点游戏，如果想在杭州定居，你要对这些政策多关系一点，以后少跑点弯路。

A：嘿嘿，都被你说的有点不好意思了，难怪你小子都快结婚了，是有原因的啊，哈哈！![format_png 2][]

B：别别，你是凭实力单身，在下比不了，服！![format_png 3][]

上面两个都是会经常发生在我们身边的故事，我们从抽象的角度来审视一下：

1.  故事一A作为我们的客户端，电脑城作为我们一个庞大的主系统，cpu、主板、内存这些店作为一个个系统子模块，那么组装电脑的店是什么角色呢？
2.  故事二A依然作为客户端，人口档案管理作为一个庞大的主系统，社区、社保局、银行等作为一个个系统子模块，那么只需要跑一趟的派出所是什么角色呢？

下面，进入我们今天的主题，JAVA设计模式之——外观模式。

**什么是外观模式**

Facade Pattern: Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem. Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.

外观模式(Facade Pattern)：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。

通俗点说，就是通过引入一个外观角色，来简化客户端与子系统之间的交互，为复杂的子系统调用提供一个统一的入口，降低子系统与客户端的耦合度，且客户端调用子系统更加方便。正如前言故事中的电脑组装店和一站式服务派出所。他们就是充当了外观角色。

**外观模式的两个角色**

*  Facade（外观角色）：在客户端可以调用它的方法，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；在正常情况下，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。
 *  SubSystem（子系统角色）：在软件系统中可以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；每一个子系统都可以被客户端直接调用，或者被外观角色调用，它处理由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，外观角色仅仅是另外一个客户端而已。

**外观模式的UML图**

![format_png 4][]

**外观模式代码实例**

我们以轿车为例，以往的汽车，我们用钥匙点火后，白天要自己开日行灯，晚上要手动开大灯，雾天手动开雾灯，冷热也要自己开空调，还有下雨要开雨刮器等等，虽然我们都可以一个个去操作控制，但是高峰期路况太多，很多人反应不过来，这已经不是行车不规范，亲人两行泪能控制的了。

于是万能的人类发明了一键启动按钮，只要按下这个按钮，就会启动Carplay、雨刮器自动感应，空调自动调节、行车灯自动感应功能。这其实也是外观模式的应用，下面我们看看代码实例。

1、定义子系统类Carplay

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能:子系统类：Carplay
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName Car play.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:21:12
 */
 public class CarPlay {
 
 public void openCarPlay(){
 System.out.println("carplay开启，可以投影手机导航，或者听歌了");
 }
 
 public void closeCarPlay(){
 System.out.println("carplay关闭");
 }
 }

2、定义子系统类空调

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能:子系统类：空调
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName Air conditioning.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:24:16
 */
 public class AirConditioning {
 public void openAirConditioningAutoSwitch(){
 System.out.println("空调自动调节开启");
 }
 
 public void closeAirConditioning(){
 System.out.println("空调关闭");
 }
 }

3、定义子系统类行车灯

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能: 子系统类:行车灯
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName Driving lamp.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:17:15
 */
 public class DrivingLamp {
 
 public void openAutoSwitchLamp(){
 System.out.println("行车灯自动感应切换开启");
 }
 
 public void turnOffLamp(){
 System.out.println("行车灯自动感应关闭");
 }
 }

4、定义子系统类雨刮器

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能:子系统类:雨刮器
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName Wiper.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:26:41
 */
 public class Wiper {
 public void openWiperAutoSensor(){
 System.out.println("雨刮器自动感应开启");
 }
 
 public void closeWiper(){
 System.out.println("雨刮器关闭");
 }
 }

5、定义外观类（门面类）：一键启动按钮

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能:外观类（核心角色）：一键启动按钮
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName One click start button.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:30:51
 */
 public class OneClickStartButton {
 
 private CarPlay carPlay;
 private AirConditioning airConditioning;
 private DrivingLamp drivingLamp;
 private Wiper wiper;
 
 public OneClickStartButton() {
 this.carPlay = new CarPlay();
 this.airConditioning = new AirConditioning();
 this.drivingLamp = new DrivingLamp();
 this.wiper = new Wiper();
 }
 
 /**
 * 
 * 功能:启动
 * 
 *
 * @author Moore
 * @date 2019.07.31 15:32:15
 */
 public void start(){
 carPlay.openCarPlay();
 airConditioning.openAirConditioningAutoSwitch();
 drivingLamp.openAutoSwitchLamp();
 wiper.openWiperAutoSensor();
 }
 
 /**
 * 
 * 功能:熄火
 * 
 *
 * @author Moore
 * @date 2019.07.31 15:32:17
 */
 public void flameout(){
 carPlay.closeCarPlay();
 airConditioning.closeAirConditioning();
 drivingLamp.turnOffLamp();
 wiper.closeWiper();
 }
 }

6、客户端调用

package com.weiya.mazhichu.designpatterns.facade;
 
 /**
 * 
 * 功能:客户端，直接和外观类（门面）打交道，通过外观类访问子系统
 * 
 *
 * @author Moore
 * @ClassName Client.
 * @Version V1.0.
 * @date 2019.07.31 15:36:24
 */
 public class Client {
 
 public static void main(String[] args) {
 OneClickStartButton button = new OneClickStartButton();
 System.out.println("按下一键启动按钮，汽车启动");
 button.start();
 System.out.println("------------------------");
 System.out.println("按下一键启动按钮，汽车熄火");
 button.flameout();
 }
 
 
 }

查看运行结果：

![format_png 5][]

通过示例，我们可以看出，客户端和子系统的交互都是通过外观类来进行的，客户端不需要知道子系统内部的实现，只需要跟facade交互即可，降低了客户端和子系统之间的耦合性，同时和客户端交互的对象减少，也使得客户端的代码变得简单。

可以说，外观模式在我们日常生活中随处可见，开发中也形影不离，像mybatis-generator，只需要通过一个外观类，就可以自动生成dao层、mapper层、service层的代码，不需要一级级去生成。还有tomcat、slf4j、spring jdbc等也用到外观模式，这儿不做深入了，感兴趣的同学自己去了解一下。

最后，我们来总结一下外观模式。

**优点：**

*  松散耦合：使得客户端和子系统之间解耦，让子系统内部的模块功能更容易扩展和维护。
 *  简单易用：客户端根本不需要知道子系统内部的实现，或者根本不需要知道子系统内部的构成，它只需要跟**Facade**类交互即可。
 *  更好的划分访问层次：有些方法是对系统外的，有些方法是系统内部相互交互的使用的。子系统把那些暴露给外部的功能集中到门面中，这样就可以实现客户端的使用，很好的隐藏了子系统内部的细节。

缺点：不引入抽象外观类的情况，违背了开闭原则。

**适用场景：**

*  对于一个复杂的子系统，需要为用户提供一个简单的交互操作。
 *  不希望客户代码和子系统中的类有耦合，以便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。

我不能保证我写的文章都是正确的，但是我能保证都是我自己花时间用心写的，所有的代码示例都是原创，所有的理解都只是我个人理解，不能代表官方权威，所以请各位读者阅读时带着批判的眼光，有选择性的认同，谢谢！

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