概述
外观模式,我们通过外观的包装,使应用程序只能看到外观对象,而不会看到具体的细节对象,这样无疑会降低应用程序的复杂度,并且提高了程序的可维护性。
例子:一个电源总开关可以控制四盏灯、一个风扇、一台空调和一台电视机的启动和关闭。该电源总开关可以同时控制上述所有电器设备,电源总开关即为该系统的外观模式设计。
问题
为了降低复杂性,常常将系统划分为若干个子系统。但是如何做到各个系统之间的通信和相互依赖关系达到最小呢?
解决方案
外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面, Facade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。引入外观角色之后,用户只需要直接与外观角色交互,用户与子系统之间的复杂关系由外观角色来实现,从而降低了系统的耦合度。
适用
在遇到以下情况使用facade模式:
- 当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性,也更容易对子系统进行定制,但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。facade可以提供一个简单的缺省视图,这一视图对大多数用户来说已经足够,而那些需要更多的可定制性的用户可以越过facade层。
- 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入 facade将这个子系统与客户以及其他的子系统分离,可以提高子系统的独立性 和可移植性。
- 当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用 facade模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,你可以让它们仅通过facade进行通讯,从而简化了它们之间的依赖关系。
类图
角色
外观角色(Facade):是模式的核心,他被客户client角色调用,知道各个子系统的功能。同时根据客户角色已有的需求预订了几种功能组合\
子系统角色(Subsystem classes):实现子系统的功能,并处理由Facade对象指派的任务。对子系统而言,facade和client角色是未知的,没有Facade的任何相关信息;即没有指向Facade的实例。
客户角色(client):调用facade角色获得完成相应的功能。
代码
package com.yydcdut; public class Airport { public void bookTicket(String from, String to) { System.out.println("订购了从"+from+"到"+"的机票"); } }
package com.yydcdut; public class Restaurant { public void reserve(int num) { System.out.println("定了一桌"+num+"个人的酒席"); } }
package com.yydcdut; public class Hotel { public void reserve(int days) { System.out.println("定了"+days+"天的房间"); } }
package com.yydcdut; public class Chauffeur { public void drive(String to) { System.out.println("司机开车去"+to); } }
秘书类,充当Facade
package com.yydcdut; public class Secretary { private Chauffeur cha = new Chauffeur(); private Hotel hotel = new Hotel(); private Restaurant res = new Restaurant(); private Airport air = new Airport(); public void trip(String to,int days) { air.bookTicket("上海", to); cha.drive("机场"); hotel.reserve(days); } public void repast(int num) { res.reserve(num); cha.drive("酒店"); } }
测试:
package com.yydcdut; public class Boss { public static void main(String[] arg) { Secretary s = new Secretary(); System.out.println("老板告诉秘书要到北京出差10天"); s.trip("北京", 10); System.out.println("-----------------------"); System.out.println("老板告诉秘书要请8个人吃饭"); s.repast(8); } }
结果:
老板告诉秘书要到北京出差10天 订购了从上海到的机票 司机开车去机场 定了10天的房间 ----------------------- 老板告诉秘书要请8个人吃饭 定了一桌8个人的酒席 司机开车去酒店
总结
Facade模式有下面一些优点:
- 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。
Facade模式的缺点
- 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”。
与其他相关模式
- 抽象工厂模式:Abstract Factory式可以与Facade模式一起使用以提供一个接口,这一接口可用来以一种子系统独立的方式创建子系统对象。 Abstract Factory也可以代替Facade模式隐藏那些与平台相关的类。
- 中介模式:Mediator模式与Facade模式的相似之处是,它抽象了一些已有的类的功能。然而,Mediator的目的是对同事之间的任意通讯进行抽象,通常集中不属于任何单个对象的功能。Mediator的同事对象知道中介者并与它通信,而不是直接与其他同类对象通信。相对而言,Facade模式仅对子系统对象的接口进行抽象,从而使它们更容易使用;它并不定义新功能,子系统也不知道Facade的存在。 通常来讲,仅需要一个Facade对象,因此Facade对象通常属于Singleton模式。
- Adapter模式:适配器模式是将一个接口通过适配来间接转换为另一个接口。外观模式的话,其主要是提供一个整洁的一致的接口给客户端。