门面模式浅析

孟君

发布于 2019-09-17 15:14:21

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发布于 2019-09-17 15:14:21

文章被收录于专栏：孟君的编程札记

在生活中，比如在医院有接待员帮助病人完成门诊、挂号、付费以及取药，病人只接触接待员即可，由接待员负责与医院的各个部门打交道。

再如，诸多交易场景，也是需要一个客户服务的门面，完成诸如订单、支付和航运相关的服务。

类似这些场景，就是我们今天要聊的门面模式可以做的事情。

一、门面模式基本介绍

1.1 意图

门面模式是一种对象结构型模式，其意图是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。

1.2 结构

门面模式的基本结构如下：

Facade
- 知道哪些子系统类负责处理请求
- 将客户的请求代理给适当的子系统对象
Subsystem class
- 实现子系统的功能
- 处理由Facade对象指派的任务
- 没有facade的任何相关信息；即没有指向facade的指针

二、为什么要使用Facade

随着系统越来越复杂，一般会划分成若干个子系统降低系统的复杂性。如果每个客户需要与一个或者多个子系统进行交互，势必会增加耦合性。

接下来我们模拟一个系统，其中子系统有产品服务、设备服务、账号服务等，多个业务场景需要调用到产品服务、设备服务等。如：

2.1 是是

2.1 不使用Facade

在这种情况下，业务系统直接各个子系统进行交互。简单的代码如下：

子系统相关服务ProductService和DeviceService

public interface ProductService {

  ProductDTO findByProductKey(String productKey);
}

public interface DeviceService {

  Long countByProductKey(String productKey);
  
}

ProductService和DeviceService可以是微服务，如Dubbo。

public class ProductServiceImpl implements  ProductService {

  private ProductDTO mockProductDTO() {
    ProductDTO productDTO = new ProductDTO();
    productDTO.setName("Product 1");
    productDTO.setProductKey("1234567890");
    return productDTO;
  }

  public ProductDTO findByProductKey(String productKey) {
    return mockProductDTO();
  }

}


public class DeviceServiceImpl implements DeviceService {

  public Long countByProductKey(String productKey) {
    return 100L;
  }

}

使用到的DTO类

ProductDTO - 简单的产品信息

import java.io.Serializable;

public class ProductDTO implements Serializable {

  private static final long serialVersionUID = 2571209854790235084L;

  private String productKey;
  
  private String name;


  /**
   * @return the productKey
   */
  public String getProductKey() {
    return productKey;
  }

  /**
   * @param productKey the productKey to set
   */
  public void setProductKey(String productKey) {
    this.productKey = productKey;
  }

  /**
   * @return the name
   */
  public String getName() {
    return name;
  }

  /**
   * @param name the name to set
   */
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "ProductDTO [productKey=" + productKey + ", name=" + name + ", getProductKey()=" + getProductKey()
        + ", getName()=" + getName() + ", getClass()=" + getClass() + ", hashCode()=" + hashCode()
        + ", toString()=" + super.toString() + "]";
  }
  
  
}

DeviceDTO - 简单的设备信息

import java.io.Serializable;

public class DeviceDTO implements Serializable  {

  private static final long serialVersionUID = -5464821636761682860L;
  
  private String name;
  
  private String productKey;
  
  private String accountId;

  /**
   * @return the name
   */
  public String getName() {
    return name;
  }

  /**
   * @param name the name to set
   */
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  /**
   * @return the productKey
   */
  public String getProductKey() {
    return productKey;
  }

  /**
   * @param productKey the productKey to set
   */
  public void setProductKey(String productKey) {
    this.productKey = productKey;
  }

  /**
   * @return the accountId
   */
  public String getAccountId() {
    return accountId;
  }

  /**
   * @param accountId the accountId to set
   */
  public void setAccountId(String accountId) {
    this.accountId = accountId;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "DeviceDTO [name=" + name + ", productKey=" + productKey + ", accountId=" + accountId + "]";
  }
  
  

}

ProductDetailDTO - 包含产品设备数的产品信息

import java.io.Serializable;

public class ProductDetailDTO implements Serializable {

  private static final long serialVersionUID = 9105918059993472221L;

  private String productKey;
  
  private String name;
  
  private Long deviceCount;

  /**
   * @return the productKey
   */
  public String getProductKey() {
    return productKey;
  }

  /**
   * @param productKey the productKey to set
   */
  public void setProductKey(String productKey) {
    this.productKey = productKey;
  }

  /**
   * @return the name
   */
  public String getName() {
    return name;
  }

  /**
   * @param name the name to set
   */
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  /**
   * @return the deviceCount
   */
  public Long getDeviceCount() {
    return deviceCount;
  }

  /**
   * @param deviceCount the deviceCount to set
   */
  public void setDeviceCount(Long deviceCount) {
    this.deviceCount = deviceCount;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "ProductDetailDTO [productKey=" + productKey + ", name=" + name + ", deviceCount=" + deviceCount + "]";
  }
  
  
}

业务场景调用

业务A


public class BusinessA {

private ProductService productService;
  
  private DeviceService deviceService;
  
  public ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey) {
    ProductDTO productDTO = productService.findByProductKey(productKey);
    Long deviceCount = deviceService.countByProductKey(productKey);
    /**
     * 将productDTO和deviceCount拼成ProductDetailDTO信息
     */
    ProductDetailDTO productDetailDTO =  new ProductDetailDTO();
    productDetailDTO.setDeviceCount(deviceCount);
    productDetailDTO.setName(productDTO.getName());
    productDetailDTO.setProductKey(productDTO.getProductKey());
    return productDetailDTO;
  }


  /**
   * @param productService the productService to set
   */
  public void setProductService(ProductService productService) {
    this.productService = productService;
  }


  /**
   * @param deviceService the deviceService to set
   */
  public void setDeviceService(DeviceService deviceService) {
    this.deviceService = deviceService;
  }

}

业务B


public class BusinessB {

private ProductService productService;
  
  private DeviceService deviceService;
  
  public ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey) {
    ProductDTO productDTO = productService.findByProductKey(productKey);
    Long deviceCount = deviceService.countByProductKey(productKey);
    /**
     * 将productDTO和deviceCount拼成ProductDetailDTO信息
     */
    ProductDetailDTO productDetailDTO =  new ProductDetailDTO();
    productDetailDTO.setDeviceCount(deviceCount);
    productDetailDTO.setName(productDTO.getName());
    productDetailDTO.setProductKey(productDTO.getProductKey());
    return productDetailDTO;
  }


  /**
   * @param productService the productService to set
   */
  public void setProductService(ProductService productService) {
    this.productService = productService;
  }


  /**
   * @param deviceService the deviceService to set
   */
  public void setDeviceService(DeviceService deviceService) {
    this.deviceService = deviceService;
  }

}

如果采用上述方式来处理，那么我们可以看到如下的问题：

每个业务系统都需要包含一个或者多个子系统的服务，如上述示例中的ProductService和DeviceService。
子系统中包含的服务部分可能只在内部子系统间调用，而无需让用户知道，业务系统对全部服务可见，可能导致调用不恰当，引入风险。现实中，很多业务方会想当然的觉得某个服务的作用，而随意调用。
如果子系统服务升级，可能导致业务系统对多个子系统服务的升级。业务方需要维护多个子系统版本。

为了解决上述问题，可以引入一个Facade。

2.2 使用Facade

Facade相关服务


public interface ProductFacade {

  ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey);
  
}

ProductFacade的实现，其调用子系统的接口，然后提供服务。


public class ProductFacadeImpl implements ProductFacade {

  private ProductService productService;
  
  private DeviceService deviceService;
  
  public ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey) {
    ProductDTO productDTO = productService.findByProductKey(productKey);
    Long deviceCount = deviceService.countByProductKey(productKey);
    /**
     * 将productDTO和deviceCount拼成ProductDetailDTO信息
     */
    ProductDetailDTO productDetailDTO =  new ProductDetailDTO();
    productDetailDTO.setDeviceCount(deviceCount);
    productDetailDTO.setName(productDTO.getName());
    productDetailDTO.setProductKey(productDTO.getProductKey());
    return productDetailDTO;
  }

  /**
   * @return the productService
   */
  public ProductService getProductService() {
    return productService;
  }

  /**
   * @param productService the productService to set
   */
  public void setProductService(ProductService productService) {
    this.productService = productService;
  }

  /**
   * @return the deviceService
   */
  public DeviceService getDeviceService() {
    return deviceService;
  }

  /**
   * @param deviceService the deviceService to set
   */
  public void setDeviceService(DeviceService deviceService) {
    this.deviceService = deviceService;
  }

  
}

业务调用

有了Facade，业务方只需要和Facade进行交互，与各个子系统是没有直接的关联关系的，这样，业务方只要维护一个Facade的版本即可。

业务A和业务B调整后如下，其只要和Facade进行交互即可。Facade可以完成和子系统的交互。


public class NewBusinessA {

  private ProductFacade productFacade;
  
  public ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey) {
    return productFacade.findByProductKey(productKey);
  }

  /**
   * @param productFacade the productFacade to set
   */
  public void setProductFacade(ProductFacade productFacade) {
    this.productFacade = productFacade;
  }
  

}


public class NewBusinessB {

  private ProductFacade productFacade;
  
  public ProductDetailDTO findByProductKey(String productKey) {
    return productFacade.findByProductKey(productKey);
  }

  /**
   * @param productFacade the productFacade to set
   */
  public void setProductFacade(ProductFacade productFacade) {
    this.productFacade = productFacade;
  }
  

}

这样，一个简单的Facade示例就完成了。

三、小结

最后，我们再来做一个小结。

子系统内部直接往往存在着一定的关联的。使用了Facade，可以降低客户端和子系统之间的耦合。客户端无需关注子系统内部的关系和细节。提高了子系统的独立性和可移植性。
引入Facade后，客户端只要维护Facade的版本，而不需要维护各个子系统的版本，维护和升级变的简洁。
Facade的抽象可以有多个，比如细化的话，上述示例可以有ProductFacade、DeviceFacade等等。Facade提供的服务其实是通过调用子系统服务来协作完成的。Facade提供给用户的服务是客户需要的，而不是全部的子系统的能力。
引入Facade也符合迪米特法则。迪米特法则（Law of Demeter）又叫作最少知识原则（Least Knowledge Principle 简写LKP），就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话。英文简写为: LoD。