五、结构型模式--->05.外观模式

5.5 外观模式

5.5.1 概述

有些人可能炒过股票，但其实大部分人都不太懂，这种没有足够了解证券知识的情况下做股票是很容易亏钱的，刚开始炒股肯定都会想，如果有个懂行的帮帮手就好，其实基金就是个好帮手，支付宝里就有许多的基金，它将投资者分散的资金集中起来，交由专业的经理人进行管理，投资于股票、债券、外汇等领域，而基金投资的收益归持有者所有，管理机构收取一定比例的托管管理费用。

定义：

又名门面模式，是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，
    外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高了程序的可维护性。
外观（Facade）模式是“迪米特法则”的典型应用

5.5.2 结构

外观（Facade）模式包含以下主要角色：

• 外观（Facade）角色：为多个子系统对外提供一个共同的接口。
• 子系统（Sub System）角色：实现系统的部分功能，客户可以通过外观角色访问它。

5.5.3 案例

【例】智能家电控制

小明的爷爷已经60岁了，一个人在家生活：每次都需要打开灯、打开电视、打开空调；睡觉时关闭灯、关闭电视、关闭空调；操作起来都比较麻烦。所以小明给爷爷买了智能音箱，可以通过语音直接控制这些智能家电的开启和关闭。类图如下：

代码如下：

//灯类
public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("打开了灯....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了灯....");
    }
}

//电视类
public class TV {
    public void on() {
        System.out.println("打开了电视....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了电视....");
    }
}

//控制类
public class AirCondition {
    public void on() {
        System.out.println("打开了空调....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了空调....");
    }
}

//智能音箱
public class SmartAppliancesFacade {

    private Light light;
    private TV tv;
    private AirCondition airCondition;

    public SmartAppliancesFacade() {
        light = new Light();
        tv = new TV();
        airCondition = new AirCondition();
    }

    public void say(String message) {
        if(message.contains("打开")) {
            on();
        } else if(message.contains("关闭")) {
            off();
        } else {
            System.out.println("我还听不懂你说的！！！");
        }
    }

    //起床后一键开电器
    private void on() {
        System.out.println("起床了");
        light.on();
        tv.on();
        airCondition.on();
    }

    //睡觉一键关电器
    private void off() {
        System.out.println("睡觉了");
        light.off();
        tv.off();
        airCondition.off();
    }
}

//测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建外观对象
        SmartAppliancesFacade facade = new SmartAppliancesFacade();
        //客户端直接与外观对象进行交互
        facade.say("打开家电");
        facade.say("关闭家电");
    }
}

好处：

• 降低了子系统与客户端之间的耦合度，使得子系统的变化不会影响调用它的客户类。
• 对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数目，并使得子系统使用起来更加容易。

缺点：

• 不符合开闭原则，修改很麻烦。比如我们上面的例子，如果有新的家电加入，只能修改门面对象上的代码。解决方法：引入抽象外观类。

5.5.4 使用场景

• 对分层结构系统构建时，使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
• 当一个复杂系统的子系统很多时，外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
• 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时，引入外观模式可将它们分离，从而提高子系统的独立性和可移植性。

5.5.5 源码解析

使用tomcat作为web容器时，接收浏览器发送过来的请求，tomcat会将请求信息封装成ServletRequest对象，如下图①处对象。但是大家想想ServletRequest是一个接口，它还有一个子接口HttpServletRequest，而我们知道该request对象肯定是一个HttpServletRequest对象的子实现类对象，到底是哪个类的对象呢？可以通过输出request对象，我们就会发现是一个名为RequestFacade的类的对象。

RequestFacade类就使用了外观模式。先看结构图：

为什么在此处使用外观模式呢？

定义 RequestFacade 类，分别实现 ServletRequest ，同时定义私有成员变量 Request ，并且方法的实现调用 Request 的实现。
然后，将 RequestFacade上转为 ServletRequest 传给 servlet 的 service 方法，这样即使在 servlet 中被下转为 RequestFacade ，
也不能访问私有成员变量对象中的方法。既用了 Request ，又能防止其中方法被不合理的访问。

下面这段话总结的很好可以看下

Request对象中的很多方法都是内部组件之间相互交互时使用的，比如setComet、setRequestedSessionId等方法（这里就不一一列举了）。
这些方法并不对外部公开，但是又必须设置为public，因为还需要跟内部组件之间交互使用。最好的解决方法就是通过使用一个Facade类，
将与内部组件之间交互使用的方法屏蔽掉，只提供给外部程序感兴趣的方法。

　　如果不使用Facade类，直接传递的是Request对象和Response对象，那么熟悉容器内部运作的程序员可以分别把ServletRequest和ServletResponse
对象向下转换为Request和Response，并调用它们的公共方法。比如拥有Request对象，就可以调用setComet、setRequestedSessionId等方法，这会危害安全性。

    门面模式没有相对固定的结构模式，但在设计中十分常用，特别是用户交互设计中。用户不需要知道系统内部的处理业务逻辑的细节，而只关心输入和结果
是否正确。比如数据库连接，用户只需要填入用户名和密码，然后调用一个接口进行连接，至于数据库连接的过程，如密码加密，解密，所采用的数据库链路之
类的，用户一般都不会关心，而由门面服务来完成。

门面模式也为一系列服务对象提供不同的服务提供了一种组合途径。

与其它模式的关系：

1）代理模式：两种模式都起到一种“代理”的作用。代理模式是为一个对象提供一种控制访问该对象的一种机制，并不改变对象的接口。而门面模式是
为一系列相关的对象的访问，提供一种简化的访问接口，代理对象需要实现被代理者的接口，而门面模式的门面对象则不需要。

2）代理模式，装饰模式，策略模式，桥模式等都是为了增加或者改变对象的功能或者行为，而且改变的对象都是一类的。而门面模式并不改变对象的
接口和功能，只是对外提供一种新的简化了的接口，对内则协调各个对象之间的操作。

3）适配器模式改变了对象的接口，起到了标准兼容的作用，门面模式从外面看，也改变了访问这些对象的方式，但门面模式并不改变某个对象的接口，
提供的访问接口只是为了简化对这一系列对象的访问。门面模式提供了一种协同工作的方式。