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外观模式
外观模式 (Facade Pattern) 是一种结构型计划模式，它为子体系中的一组接口提供一个同一的高层接口，使得子体系更轻易使用。
焦颔首脑：
想象一下你去看电影。你只需要告诉售票员你想看哪部电影，支付费用，然后拿到票。你不需要关心电影院内部复杂的运作流程，好比排片体系、票务打印体系、座位分配体系、财务体系等等。售票员（或者自助售票机）就饰演了一个“外观”的脚色，它简化了你与整个电影院子体系交互的过程。
外观模式就是这样，它隐藏了体系的复杂性，并向客户端提供了一个简化的接口。
模式结构：
外观模式通常包含以下脚色：
- 外观 (Facade)：
- 知道哪些子体系类负责处理请求。
- 将客户端的请求委派给恰当的子体系对象。
- 它本身不包含业务逻辑，而是充当子体系的“包装器”或“中介”。
- 为客户端提供一个单一、简化的入口点。
- 子体系类 (Subsystem Classes)：
- 实现子体系的功能。
- 处理由 Facade 对象委派的任务。
- 对 Facade 一无所知，即它们不持有 Facade 的引用。
- 可以有多个子体系类，每个类负责一部分功能。
- 客户端 (Client)：
- 通过 Facade 接口与子体系举行交互。
- 不需要了解子体系的内部结构和复杂性。
示意图：
- +----------------+ uses +---------------------+
- | Client |------------->| Facade |
- +----------------+ +---------------------+
- |
- | delegates to
- v
- +------------------+------------------+
- | |
- +-----------------+ +-----------------+ +-----------------+
- | SubsystemClassA | | SubsystemClassB | | SubsystemClassC |
- +-----------------+ +-----------------+ +-----------------+
- 低落耦合度 (Decoupling)：
- 客户端与子体系解耦：客户端只需要与 Facade 交互，不需要直接依赖于浩繁的子体系类。当子体系内部发生变化时，只要 Facade 的接口不变，客户端代码就不需要修改。
- 子体系之间的解耦 (某种程度上)：虽然 Facade 本身大概会耦合多个子体系，但它提供了一个单一的入口，有助于管理这些依赖。如果计划恰当，子体系之间也可以通过 Facade 间接交互，而不是直接依赖。
- 简化接口 (Simplifies Interface)：Facade 提供了一个更高层次的、更简单的接口，使得子体系更轻易被使用。客户端不需要了解子体系中各个类的复杂关系和调用次序。
- 提高可维护性 (Improved Maintainability)：当子体系发生变化时，只需要修改 Facade 或子体系内部，而客户端代码通常不受影响。
- 更好的分层 (Better Layering)：Facade 可以资助构建分层体系，Facade 作为服务层，为表现层或业务逻辑层提供同一的访问接口。
- 易于理解和使用 (Easier to Understand and Use)：对于新的开发者来说，通过 Facade 接口可以更快地了解如何使用一个复杂的子体系。
缺点：
- 大概产生“上帝对象” (God Object)：如果 Facade 承担了过多的责任，或者包装了太多的子体系功能，它本身大概会变得非常巨大和复杂，违反单一职责原则。
- 不符合开闭原则 (Against Open/Closed Principle)：当需要为子体系增长新的功能时，大概需要修改 Facade 类的源代码，这违反了开闭原则（对扩睁开放，对修改关闭）。固然，可以通过引入其他模式（如装饰器模式或计谋模式）来缓解这个题目。
- 不能完全隐藏复杂性：Facade 只是提供了一个简化的接口，如果客户端需要更底层的、更机动的控制，它仍然可以直接访问子体系类（如果子体系类是可见的）。Facade 并不制止这种直接访问。
适用场景：
- 为一个复杂的子体系提供一个简单的接口：当一个体系非常复杂，或者其内部细节难以理解时，可以使用 Facade 来简化客户端的调用。
- 需要将客户端与子体系的实现解耦：当希望淘汰客户端与子体系内部类的依赖关系，以便将来可以独立地修改子体系时。
- 构建分层结构：当需要为体系界说清楚的层次，Facade 可以作为某一层（如服务层）的入口。
- 包装遗留代码或第三方库：当需要与一个计划不佳或者接口复杂的遗留体系或第三方库集成时，可以使用 Facade 来提供一个更清楚、更符合当前体系计划风格的接口。
代码示例 (Java):
假设我们有一个家庭影院体系，包含 DVD 播放器、投影仪、音响、灯光等子体系。
子体系类：
- // 子系统类
- class DvdPlayer {
- public void on() { System.out.println("DVD Player on"); }
- public void off() { System.out.println("DVD Player off"); }
- public void play(String movie) { System.out.println("DVD Player playing "" + movie + """); }
- public void stop() { System.out.println("DVD Player stopped"); }
- public void eject() { System.out.println("DVD Player eject"); }
- }
-
- class Projector {
- public void on() { System.out.println("Projector on"); }
- public void off() { System.out.println("Projector off"); }
- public void wideScreenMode() { System.out.println("Projector in widescreen mode (16x9 aspect ratio)"); }
- }
-
- class Amplifier {
- public void on() { System.out.println("Amplifier on"); }
- public void off() { System.out.println("Amplifier off"); }
- public void setDvd(DvdPlayer dvd) { System.out.println("Amplifier setting DVD player"); }
- public void setSurroundSound() { System.out.println("Amplifier surround sound on (5.1 channels)"); }
- public void setVolume(int level) { System.out.println("Amplifier setting volume to " + level); }
- }
-
- class TheaterLights {
- public void on() { System.out.println("Theater lights on"); }
- public void off() { System.out.println("Theater lights off"); }
- public void dim(int level) { System.out.println("Theater lights dimming to " + level + "%"); }
- }
-
- // ... 其他子系统如 PopcornPopper, Screen 等
- class HomeTheaterFacade {
- private DvdPlayer dvd;
- private Projector projector;
- private Amplifier amp;
- private TheaterLights lights;
-
- public HomeTheaterFacade(DvdPlayer dvd, Projector projector, Amplifier amp, TheaterLights lights) {
- this.dvd = dvd;
- this.projector = projector;
- this.amp = amp;
- this.lights = lights;
- }
-
- public void watchMovie(String movie) {
- System.out.println("Get ready to watch a movie...");
- lights.dim(10);
- projector.on();
- projector.wideScreenMode();
- amp.on();
- amp.setDvd(dvd);
- amp.setSurroundSound();
- amp.setVolume(5);
- dvd.on();
- dvd.play(movie);
- }
-
- public void endMovie() {
- System.out.println("Shutting movie theater down...");
- dvd.stop();
- dvd.eject();
- dvd.off();
- amp.off();
- projector.off();
- lights.on();
- }
- }
- public class HomeTheaterTestDrive {
- public static void main(String[] args) {
- // 初始化子系统
- DvdPlayer dvd = new DvdPlayer();
- Projector projector = new Projector();
- Amplifier amp = new Amplifier();
- TheaterLights lights = new TheaterLights();
-
- // 创建外观
- HomeTheaterFacade homeTheater = new HomeTheaterFacade(dvd, projector, amp, lights);
-
- // 使用外观的简化接口
- homeTheater.watchMovie("Raiders of the Lost Ark");
- System.out.println("\n--- Movie ended, let's turn it off ---\n");
- homeTheater.endMovie();
- }
- }
与迪米特法则的关系：
外观模式通常有助于遵照迪米特法则。客户端只与 Facade 对象交互（直接朋友），而不需要了解 Facade 内部所依赖的子体系（朋友的朋友）。Facade 自身大概会与多个子体系交互，但从客户端的角度来看，交互点被简化了。
总而言之，外观模式是一个非常有用的模式，当你想要简化复杂体系的使用，或者隔离变化时，它是一个值得考虑的选择。
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发表于 2025-6-21 18:23:11
