深入理解外观模式：简化复杂系统的访问

coderidea

发布于 2023-11-23 13:00:16

40800

代码可运行

文章被收录于专栏：coderideacoderidea

运行总次数：0

代码可运行

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用于访问系统中的一组接口或子系统。这种模式被广泛用于简化复杂系统的访问，为客户端提供更加清晰、方便的接口，同时隐藏了系统的复杂性。在本文中，我们将深入探讨外观模式，包括它的定义、结构、应用场景以及如何使用示例代码实现。

什么是外观模式？

外观模式是一种结构型设计模式，它为复杂系统提供了一个统一的接口，使客户端可以更轻松地访问系统中的一组接口或子系统。这种模式通过创建一个外观类（Facade Class），该类包含了对各个子系统的引用，为客户端提供了一个简化的接口，隐藏了系统的复杂性。

外观模式包括以下主要角色：

外观类（Facade）：它是外观模式的核心，封装了对各个子系统的引用，提供了一个简化的接口供客户端使用。
子系统（Subsystems）：这些是系统中的各个模块或组件，它们执行具体的工作。外观模式通过外观类将这些子系统组合在一起。

外观模式的应用场景

外观模式适用于以下情况：

当系统中存在多个复杂的子系统，而客户端希望通过一个简化的接口与它们交互时，外观模式可以提供一个统一的入口。
当需要将系统与客户端分离，以便降低耦合性并提高可维护性时，外观模式可以派上用场。
当系统演化过程中出现了复杂性增加的情况，可以使用外观模式来简化现有代码，使其更容易理解和扩展。

示例：音响系统外观

让我们通过一个实际的例子来理解外观模式。假设你拥有一套复杂的音响系统，包括音响放大器、CD播放器、投影仪、屏幕和音响灯光控制系统。每次观影前，你都需要按照一系列复杂的步骤来配置这些设备，例如打开音响、启动CD播放器、开启投影仪等。这变得很麻烦，因此你想创建一个外观，将这些步骤封装起来。

首先，我们定义外观类 HomeTheaterFacade，它包含对音响放大器、CD播放器、投影仪、屏幕和音响灯光控制系统的引用：

public class HomeTheaterFacade {
 
 private Amplifier amp;
 
 private CdPlayer cd;
 
 private Projector projector;
 
 private Screen screen;
 
 private TheaterLights lights;
 

 
 public HomeTheaterFacade(Amplifier amp, CdPlayer cd, Projector projector, Screen screen, TheaterLights lights) {
 
 this.amp = amp;
 
 this.cd = cd;
 
 this.projector = projector;
 
 this.screen = screen;
 
 this.lights = lights;
 
 }
 

 
 public void watchMovie(String movie) {
 
 System.out.println("Get ready to watch a movie...");
 
        lights.dim();
 
        screen.down();
 
        projector.on();
 
        projector.wideScreenMode();
 
        amp.on();
 
        amp.setDvd(cd);
 
        amp.setSurroundSound();
 
        amp.setVolume(5);
 
        cd.on();
 
        cd.play(movie);
 
 }
 

 
 public void endMovie() {
 
 System.out.println("Shutting down the movie theater...");
 
        lights.on();
 
        screen.up();
 
        projector.off();
 
        amp.off();
 
        cd.stop();
 
        cd.eject();
 
        cd.off();
 
 }
 
}

在上面的代码中， HomeTheaterFacade 包装了一系列操作，包括准备观影和结束观影的步骤。客户端只需要与外观类交互，而不必了解每个子系统的细节。

现在，你可以轻松地观影，而无需担心每个设备的配置：

public class Client {
 
 public static void main(String[] args) {
 
 Amplifier amp = new Amplifier();
 
 CdPlayer cd = new CdPlayer();
 
 Projector projector = new Projector();
 
 Screen screen = new Screen();
 
 TheaterLights lights = new TheaterLights();
 

 
 HomeTheaterFacade facade = new HomeTheaterFacade(amp, cd, projector, screen, lights);
 
        facade.watchMovie("Inception");
 
        facade.endMovie();
 
 }
 
}

通过外观模式，我们实现了对复杂系统的简化访问，提供了更方便的界面供客户端使用。