解读设计模式外观模式(Facade Pattern),谈阿牛讨媳妇故事

一、模式简介

      外观模式(Facade Pattern）可以将一系列复杂的类包装成一个简单的封闭接口。也称门面模式.

二、模式意图

      每一种设计模式都有它的意图，我们看看设计模式的祖师们是怎么说的。按照GOF的说法，Facade模式的意图是：为了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。

      

三、模式UML（下图转自http://www.dofactory.com/）

                           

 四、模式参与者

      门面(Facade)角色:客户端可以调用这个角色的方法。

          此角色知晓相关的(一个或者多个)子系统的功能和责任。

          在正常情况下，本角色会将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去。

          

      子系统(SubSystem)角色:可以同时有一个或者多个子系统。

          实现子系统的功能，处理由Facade对象指派的任务。

          每一个子系统都不是一个单独的类，而是一个类的集合。

          每一个子系统都可以被客户端直接调用，或者被门面角色调用。

          子系统并不知道门面的存在，对于子系统而言，门面仅仅是另外一个客户端而已。

五、模式的实现

     在做实现之前我们先来分享一个故事《阿牛取媳妇》，传说啊有一个很牛B的人物--阿牛,他不但多妻,还多得很特别.为什么说特别呢?因为他的所有妻子都是亲姐妹.呵呵,这样说来好象是真还有些特别,一个人把一家里的众多女儿都取到手了.实在是强,让人不得不佩服.

     据说,有一个叫赵员外的商人，家里有6个女人，分别叫春香、夏香、秋香、冬香、花花和朵朵。一天一个牛B人（阿牛）出现了，在河边看见这六姐妹洗衣服。所谓英雄难过美人关，一见到其中一个便心动了，什么什么的一见钟情或许就是这样的吧。然后他发现其他的5个是一个比一个漂亮，阿牛便暗地里发誓说：“我一定要将你们几个大美人一并取回家当媳妇”。当阿牛发下誓后便暗地地打听这几个大美人的情况，了解清楚了他便觉定亲自出马去追这几个美人。然后分别将其取回家做媳妇。那阿牛是怎么追的呢?追到一个取回家,然后又追第二个取回家.........是这样的吗?见下图：

                      

代码实现：

 1 namespace DesignPattern.FacadePattern
 2 {
 3     class Program
 4     {
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             阿牛 an = new 阿牛();
 8             IList wife = an.GetWife();
 9             for (int i = 0; i < wife.Count; i++)
             {
                 Console.WriteLine(wife[i].GetType().ToString());
             }
         }
     }
 
     class 春香 { }
     class 夏香 { }
     class 秋香 { }
     class 冬香 { }
     class 花花 { }
     class 朵朵 { }
 
     class 阿牛
     {
         IList wife = new ArrayList();
 
         public IList GetWife()
         {
             //阿牛追春香
             wife.Add(new 春香());  //春香同意了,放入老婆队列
             wife.Add(new 夏香());
             wife.Add(new 秋香());
             //其他类似,代码略
 
             return wife;
         }
 
     }
 }

   

     这样，阿牛就可以把赵员外全部的女人都取回家了。可是，在着其中阿牛发现了很大的一个问题，那就是他在反复的做重复的事情，既追美女--美女同意-->取回家当媳妇，追美女--美女同意-->取回家当媳妇......

     在OO的程序设计中，我想大家都比较清楚，我们为什么要使用OO的设计思想，通过OO的设计给我们带来的最大好处是什么？我想“复用”应该是其中一个吧，如上阿牛讨老婆，追到一个美女厚又去追第二个，这样的重复性劳动我们是不是应该想办法来解决呢？如果应用到OO的设计思想，我们应该采取什么要的设计方式来解决呢？

     我想，现在应该就是外观(Facade)模式上场的时候了，阿牛的最终目的是把赵员外的全部女人追到手，然后取回家当媳妇。那么，引入Facade模式，我们应该怎么来处理呢？既然阿牛怎么行，六个女人都可以搞顶，那么让他直接去找赵员外也应该不成问题，让赵员外直接把6个女儿全部嫁给他。

     通过引入Facade模式，改进后的阿牛讨媳妇的设计如下：

                       

     实现思想就是，阿牛要取到赵员外的众多女儿，如果阿牛直接去找其中的一个，然后将其取回家，这样众多的女儿他就要去重复多次相同的动作了。阿牛很聪明，也很自信，他相信怎么多美人都可以搞定，那他一定也能够搞定赵员外这个老头子，如果他便向赵员外提亲，还要求将他的全部女儿都出嫁给他。这样赵员外就充当了一个门面（Facade）角色,众多女儿则是模式参与者中的子系统角色。

     示意性代码如下：

 1 namespace DesignPattern.FacadePattern
 2 {
 3     class FacadeTwo
 4     {
 5         public static void Main(string[] arags)
 6         {
 7             Father facade = new Father();
 8             facade.Married();
 9         }
     }
 
     public class 春香 
     {
         public void Married()
         {
             Console.WriteLine("春香出嫁！");
         }
     }
     public class 夏香 
     {
         public void Married()
         {
             Console.WriteLine("夏香出嫁！");
         }
     }
     public class 秋香 
     {
         public void Married()
         {
             Console.WriteLine("秋香出嫁！");
         }
     }
     public class 冬香 
     { 
         //此处代码与上基本相似,代码略
     }
     public class 花花 { }
     public class 朵朵 { }
 
     public class Father
     {
         private readonly 春香 cx = new 春香();
         private readonly 夏香 xx = new 夏香();
         private readonly 秋香 qx = new 秋香();
         private readonly 冬香 dx = new 冬香();
         //..其他的略同,代码省
 
         public void Married()
         {
             cx.Married();
             xx.Married();
             qx.Married();
             //..其他的略同,代码省
         }
     }
 }

     这个阿牛真的很强哈，从赵员外手上一下取了六个老婆，佩服，佩服！！！！

六、协作关系

      客户程序通过发送请求给Facade的方法与子系统通讯，Facade将这些消息转发给适当的子系统对象。尽管是子系统中的有关对象在做实际的工作，但Facade模式本身也必须将它的接口转换成子系统的接口。

      使用Facade的客户程序不需要直接访问子系统对象（父母包办，想娶人家女儿，直接找她老爹商量就OK！）。

七、相关模式 

      Abstract Factory模式可以与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。Abatract Factory模式也可以代替Facade模式隐藏那些与平台相关的类。

      Singleton模式常在Facade模式中出现，每一个子系统只有一个门面类，而且此门面类只有一个实例，也就是说它是一个单例（Singleton）模式。但整个系统可以有多个门面类。

      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。

八、参考文献

Addison-Wesley,1995,p.185. 中文版：《设计模式：可复用的面向对象软件的基础》 李英军等译.

Alan Sharroway & James r.Trott.中文版：《设计模式精解》 熊节译。

Jams W.Cooper 著. 《C#设计模式》  张志华 刘云鹏译

张逸  著《软件设计精要与模式》

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