Java设计模式之外观模式

外观模式（Facade）

• 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。

• 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。

• 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。

外观模式原理类图：

• 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，从而将调用端的请求代理给适当子系统对象。
• 调用者（CLient）：外观接口的调用者。
• 子系统的集合：指模块或者子系统，处理Facade对象指派的任务，它是功能的实际提供者。

案例

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，其过程为使用遥控器统筹各设备开关。

问题分析

在ClientTest的main方法中，创建各个子系统的对象，并直接区调用子系统（对象）相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程。

不利于在ClientTest中，去维护对子系统的操作。

解决思路：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三个方法ready，play，end），用来访问子系统中的一群接口。

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）。

public class DVDPlayer {
    // 单例模式：饿汉式
    private static DVDPlayer dvdPlayer = new DVDPlayer();

    private DVDPlayer() {
    }

    public static DVDPlayer getInstance() {
        return dvdPlayer;
    }
    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 ..");
    }
}

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 off ");
    }

    public void pop() {
        System.out.println(" popcorn is poping  ");
    }
}

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 ");
    }


}

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.. ");
    }
}

public class HomeTheaterFacade {
    //定义各个子系统对象
    private TheaterLight theaterLight;
    private Popcorn popcorn;
    private Screen screen;
    private DVDPlayer dVDPlayer;

    public HomeTheaterFacade() {

        this.dVDPlayer = DVDPlayer.getInstance();
        this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
        this.popcorn = Popcorn.getInstance();
        this.screen = Screen.getInstance();
    }
    //操作分成 4 步

    public void ready() {
        popcorn.on();
        popcorn.pop();
        screen.down();
        dVDPlayer.on();
        theaterLight.dim();
    }

    public void play() {
        dVDPlayer.play();
    }

    public void pause() {
        dVDPlayer.pause();
    }

    public void end() {
        popcorn.off();
        theaterLight.bright();
        screen.up();
        dVDPlayer.off();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
        homeTheaterFacade.ready();
        homeTheaterFacade.play();
        homeTheaterFacade.end();
    }
}

注意事项

• 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。

• 外观模式对客户端与子系统的耦合关系—解耦，让子系统内部的模块更易维护和扩展。

• 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。

• 当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用Facade模式。

• 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。

• 不能过多的或者不合理的使用外观模式，要让系统有层次，利于维护为目的