Java行為型設計模式之外觀設計模式詳解

更新時間：2022年11月24日 14:55:14 作者：lpf_wei

外觀模式為多個復雜的子系統，提供了一個一致的界面，使得調用端只和這個接口發(fā)生調用，而無須關系這個子系統內部的細節(jié)。本文將通過示例詳細為大家講解一下外觀模式，需要的可以參考一下

軟件設計也是這樣，當一個系統的功能越來越強，子系統會越來越多，客戶對系統的訪問也變得越來越復雜。這時如果系統內部發(fā)生改變，客戶端也要跟著改變，這違背了“開閉原則”，也違背了“迪米特法則”，所以有必要為多個子系統提供一個統一的接口，從而降低系統的耦合度，這就是外觀模式的目標。

1.外觀設計模式定義

外觀（Facade）模式又叫作門面模式，是一種通過為多個復雜的子系統提供一個一致的接口，而使這些子系統更加容易被訪問的模式。該模式對外有一個統一接口，外部應用程序不用關心內部子系統的具體細節(jié)，這樣會大大降低應用程序的復雜度，提高了程序的可維護性。

在日常編碼工作中，我們都在有意無意的大量使用外觀模式。只要是高層模塊需要調度多個子系統（2個以上的類對象），我們都會自覺地創(chuàng)建一個新的類封裝這些子系統，提供精簡的接口，讓高層模塊可以更加容易地間接調用這些子系統的功能。尤其是現階段各種第三方SDK、開源類庫，很大概率都會使用外觀模式。

2.外觀設計模式優(yōu)點與不足

外觀（Facade）模式是“迪米特法則”的典型應用，它有以下主要優(yōu)點：

降低了子系統與客戶端之間的耦合度，使得子系統的變化不會影響調用它的客戶類。
對客戶屏蔽了子系統組件，減少了客戶處理的對象數目，并使得子系統使用起來更加容易。
降低了大型軟件系統中的編譯依賴性，簡化了系統在不同平臺之間的移植過程，因為編譯一個子系統不會影響其他的子系統，也不會影響外觀對象。

外觀（Facade）模式的不足：

不能很好地限制客戶使用子系統類，很容易帶來未知風險。
增加新的子系統可能需要修改外觀類或客戶端的源代碼，違背了“開閉原則”。

3.外觀設計模式的實現思路

外觀（Facade）模式的結構比較簡單，主要是定義了一個高層接口。它包含了對各個子系統的引用，客戶端可以通過它訪問各個子系統的功能。

外觀（Facade）模式包含以下主要角色：

外觀（Facade）角色：為多個子系統對外提供一個共同的接口。
子系統（Sub System）角色：實現系統的部分功能，客戶可以通過外觀角色訪問它。
客戶（Client）角色：通過一個外觀角色訪問各個子系統的功能。

4.外觀設計模式代碼示例

場景介紹：有加包裝服務、采摘服務、發(fā)貨服務，為了方便客戶端使用，采用外觀設計模式進行設計。

public class PackService {
    /**
     * 水果打包：防偽/加固/加急等
     */
    public void doPack(){
        AbstractFactory factory = new AppleFactory();
        /*得到包裝*/
        Bag bag = factory.getBag();
        /*現需要增加防偽標識*/
        /*防偽功能*/
        bag = new CheckedBagDecorator(bag);
        /*加固功能*/
        bag = new ReinforceBagDecorator(bag);
        /*加急功能*/
        bag = new SpeedDecorator(bag);
        bag.pack();
    }
    public void doSomeThine(){
        System.out.println("doSomeThine");
    }
}
public class PickService {
    /**
     * 采摘水果
     */
    public void doPick(){
        //袋子型號
        BagAbstraction pickBag = new SmallBag();
        //袋子材質
        Material material = new Paper();
        pickBag.setMaterial(material);
        //開始采摘
        pickBag.pick();
    }
    public void doSomeThine(){
        System.out.println("doSomeThine");
    }
}
public class SendService {
    /**
     * 指定目的地，發(fā)送快遞
     */
    public void doSend(){
        //根目錄
        DistrictNode root = new DistrictNode("china");
        //一線目錄
        root.addChild(new DistrictNode("shang hai"));
        root.addChild(new DistrictNode("tian jin"));
        DistrictNode districtNode = new DistrictNode("bei jing");
        root.addChild(districtNode);
        //二級目錄
        districtNode.addChild(new DistrictNode("hai dian qu"));
        districtNode.addChild(new DistrictNode("xi cheng qu"));
        DistrictNode districtNode2 = new DistrictNode("chao yang qu");
        districtNode.addChild(districtNode2);
        //三級目錄
        districtNode2.addChild(new LeafNode("san li tun "));
        districtNode2.addChild(new LeafNode("guo mao"));
        System.out.println("請選定目的地："+ JsonOutput.toJson(root));
        /*以下物流運輸業(yè)務*/
        System.out.println("本次快遞目的地：beijing-chanyangqu-sanlitun");
    }
    public void doSomeThine(){
        System.out.println("doSomeThine");
    }
}
//外觀類
public class OrderFacade {
    private PickService pickService;
    private PackService packService;
    private SendService sendService;
    public OrderFacade(){
        pickService = new PickService();
        packService = new PackService();
        sendService = new SendService();
    }
    /**
     * 客戶訂單處理類
     */
    public void doOrder(){
        /*采摘*/
        System.out.println("--------------");
        pickService.doPick();
        /*包裝*/
        System.out.println("--------------");
        packService.doPack();
        /*快遞*/
        System.out.println("--------------");
        sendService.doSend();
    }
}
 public static void main(String[] args){
        OrderFacade orderFacade = new OrderFacade();
        orderFacade.doOrder();
    }