外观模式详解

以下是一个团结外观模式解决实际开辟题目的Java实现案例，涵盖复杂系统整合、接口简化、版本兼容等场景需求，附带逐行中文注释：
场景描述

开辟一个智能家居控制系统，需整合多个子系统：
灯光系统：多房间灯光控制
空调系统：温度模式调节
影音系统：多媒体设备管理
安防系统：门窗传感器监控
核心痛点：
客户端必要相识每个子系统接口
多设备联动操作复杂（如"离家模式"需关闭全部设备并启动安防）
子系统升级导致客户端频仍修改
完整代码实现（逐行注释）

1. import java.util.List;
3. // ================== 子系统类 ==================
5. /**
6. * 灯光子系统
7. */
8. class LightingSystem {
9.     public void switchRoomLight(String room, boolean on) {
10.         System.out.println((on ? "开启" : "关闭") + room + "灯光");
11.     }
12.    
13.     public void setBrightness(String room, int percent) {
14.         System.out.println("设置" + room + "灯光亮度至" + percent + "%");
15.     }
16. }
18. /**
19. * 空调子系统
20. */
21. class AirConditioningSystem {
22.     public void setTemperature(float temp) {
23.         System.out.println("设置空调温度：" + temp + "℃");
24.     }
25.    
26.     public void setMode(String mode) {
27.         System.out.println("设置空调模式：" + mode);
28.     }
29. }
31. /**
32. * 影音子系统
33. */
34. class EntertainmentSystem {
35.     public void playMusic(String song) {
36.         System.out.println("播放音乐：" + song);
37.     }
38.    
39.     public void stopMusic() {
40.         System.out.println("停止音乐播放");
41.     }
42.    
43.     public void startMovieMode() {
44.         System.out.println("启动影院模式");
45.     }
46. }
48. /**
49. * 安防子系统（新版本接口）
50. */
51. class SecuritySystem {
52.     public void armSystem() {
53.         System.out.println("启动全屋安防系统");
54.     }
55.    
56.     public void disarmSystem() {
57.         System.out.println("关闭安防系统");
58.     }
59.    
60.     public List<String> getSensorStatus() {
61.         return List.of("前门：正常", "后窗：正常");
62.     }
63. }
65. // ================== 外观类 ==================
67. /**
68. * 智能家居外观（核心整合类）
69. */
70. class SmartHomeFacade {
71.     // 子系统实例（可替换为接口实现依赖注入）
72.     private final LightingSystem lighting;
73.     private final AirConditioningSystem ac;
74.     private final EntertainmentSystem entertainment;
75.     private final SecuritySystem security;
76.    
77.     public SmartHomeFacade() {
78.         this.lighting = new LightingSystem();
79.         this.ac = new AirConditioningSystem();
80.         this.entertainment = new EntertainmentSystem();
81.         this.security = new SecuritySystem();
82.     }
83.    
84.     // ------------------- 场景模式 -------------------
85.    
86.     /**
87.      * 离家模式（解耦新旧系统差异）
88.      */
89.     public void leaveHome() {
90.         System.out.println("\n=== 启动离家模式 ===");
91.         lighting.switchRoomLight("客厅", false);
92.         lighting.switchRoomLight("卧室", false);
93.         ac.setMode("节能");
94.         entertainment.stopMusic();
95.         security.armSystem();
96.         checkSecurityStatus();
97.     }
98.    
99.     /**
100.      * 回家模式
101.      */
102.     public void backHome() {
103.         System.out.println("\n=== 启动回家模式 ===");
104.         security.disarmSystem();
105.         lighting.switchRoomLight("玄关", true);
106.         lighting.setBrightness("客厅", 70);
107.         ac.setTemperature(25.5f);
108.         entertainment.playMusic("欢迎回家");
109.     }
110.    
111.     /**
112.      * 影院模式
113.      */
114.     public void startMovieNight() {
115.         System.out.println("\n=== 启动影院模式 ===");
116.         lighting.switchRoomLight("客厅", true);
117.         lighting.setBrightness("客厅", 20);
118.         ac.setTemperature(24.0f);
119.         ac.setMode("静音");
120.         entertainment.startMovieMode();
121.     }
122.    
123.     // ------------------- 工具方法 -------------------
124.    
125.     private void checkSecurityStatus() {
126.         List<String> status = security.getSensorStatus();
127.         System.out.println("安防状态检查：");
128.         status.forEach(System.out::println);
129.     }
130.    
131.     // ------------------- 适配旧版接口（解决版本兼容问题） -------------------
132.     /**
133.      * 旧版空调接口适配方法
134.      * @param level 1-低温 2-中温 3-高温
135.      */
136.     public void legacySetACLevel(int level) {
137.         float[] temps = {20.0f, 24.0f, 28.0f};
138.         ac.setTemperature(temps[level - 1]);
139.     }
140. }
142. // ================== 客户端代码 ==================
143. public class FacadePatternDemo {
144.     public static void main(String[] args) {
145.         SmartHomeFacade smartHome = new SmartHomeFacade();
146.         
147.         // 场景模式调用
148.         smartHome.backHome();  // 回家模式
149.         smartHome.startMovieNight();  // 影院模式
150.         smartHome.leaveHome();  // 离家模式
151.         
152.         // 兼容旧版接口调用
153.         System.out.println("\n=== 旧版空调设置 ===");
154.         smartHome.legacySetACLevel(2);  // 中温
155.     }
156. }

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架构计划发起

分层实现

1. ┌───────────────┐
2. │   客户端代码    │
3. └──────┬────────┘
4.        │
5. ┌──────▼────────┐
6. │ 外观层（Facade） │
7. └──────┬────────┘
8.        │
9. ┌──────▼────────┐
10. │ 子系统层（Subsystems）│
11. └──────────────────┘

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接口计划原则
最少知识原则：外观方法不应暴露不必要的子系统细节
稳定性原则：外观接口应比子系统接口更稳定
正交性原则：不同场景方法之间保持功能独立
演进策略
初期为简单外观
随系统复杂化发展为门面集群
终极可能形成层次化外观体系
通过这个案例可以看出，外观模式在复杂系统整合和接口简化场景中具有重要价值。实际开辟中发起：
识别稳定点：外观接口应封装最稳定的业务概念
控制粒度：避免外观类成为"上帝对象"
团结其他模式：如工厂模式创建外观实例
版本管理：为庞大升级维护多版本外观类
一句话总结

门面模式主要是为相识决对外暴露接口的细节题目，通过门面的方式隐蔽细节。与适配器模式不同的是，适配器模式主要是当前子系统对外部调用接口进行适配，而门面模式是内部接口开给外部的细节隐蔽。门面模式是帮别人适配，适配器模式是我适配别人。

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