10.java设计模式之外观模式

基本需求

• 组建一个家庭影院：DVD 播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机,要求完成使用家庭影院的功能，
• 其过程为：直接用遥控器：统筹各设备开关
• 开爆米花机、放下屏幕、开投影仪、开音响、开 DVD，选 dvd、去拿爆米花、调暗灯光、播放、观影结束后，关闭各种设备

传统方案

• 客户端直接依赖各种设备，直接调用各种设备的方法
• UML类图
  • 
• 在Client中，创建各个子系统的对象，并直接去调用子系统(对象)相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程，不利于维护
• 定义一个高层接口，给子系统中的一组接口提供一个一致的界面(比如在高层接口提供四个方法ready, play, pause, end)，用来访问子系统中的一群接口，就是通过定义一个一致的接口(界面类)，用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节 -> 外观模式

基本介绍

• 外观模式（Facade）隐藏系统的复杂性，并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式，它向现有的系统添加一个接口，来隐藏系统的复杂性。这种模式涉及到一个单一的类，该类提供了客户端请求的简化方法和对现有系统类方法的委托调用

• 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观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

• 主要解决：降低访问复杂系统的内部子系统时的复杂度，简化客户端与之的接口

• UMl类图（原理）

  • 
  • Facade类为外观类，聚合了其他多个子系统（实际功能的提供者），让client统一调用

• UML类图（案例）

  • 

• 代码实现

  • public class DVDPlayer {
    
       // DVD播放器 使用饿汉
       public static final DVDPlayer DVD_PLAYER = new DVDPlayer();
    
       private DVDPlayer() {
       }
    
       public static DVDPlayer getInstance() {
           return DVD_PLAYER;
       }
    
       public void on() {
           System.out.println("dvd on");
       }
    
       public void off() {
           System.out.println("dvd off");
       }
    
       public void play() {
           System.out.println("dvd play");
       }
    
       public void pause() {
           System.out.println("dvd pause");
       }
    
    }
    

  • public class Screen {
    
       // 屏幕 使用饿汉
       public static final Screen SCREEN = new Screen();
    
       private Screen() {
       }
    
       public static Screen getInstance() {
           return SCREEN;
       }
    
       public void up() {
           System.out.println("screen up");
       }
    
       public void dowm() {
           System.out.println("screen down");
       }
    
    }
    
    

  • public class Popcorn {
    
       // 爆米花机 使用饿汉
       public static final Popcorn POPCORN = new Popcorn();
    
       private Popcorn() {
       }
    
       public static Popcorn getInstance() {
           return POPCORN;
       }
    
       public void on() {
           System.out.println("popcorn on");
       }
    
       public void off() {
           System.out.println("popcorn off");
       }
    
       public void pop() {
           System.out.println("popcorn pop");
       }
    
    }
    
    

  • public class Projector {
    
       // 投影仪 使用饿汉
       public static final Projector PROJECTOR = new Projector();
    
       private Projector() {
       }
    
       public static Projector getInstance() {
           return PROJECTOR;
       }
    
       public void on() {
           System.out.println("projector on");
       }
    
       public void off() {
           System.out.println("projector off");
       }
    
       public void focus() {
           System.out.println("projector focus");
       }
    
    }
    

  • public class TheaterLight {
    
       // 影院灯光 使用饿汉
       public static final TheaterLight THEATER_LIGHT = new TheaterLight();
    
       private TheaterLight() {
       }
    
       public static TheaterLight getInstance() {
           return THEATER_LIGHT;
       }
    
       public void on() {
           System.out.println("theater_light on");
       }
    
       public void off() {
           System.out.println("theater_light off");
       }
    
       public void dim() {
           System.out.println("theater_light dim");
       }
    
       public void bright() {
           System.out.println("theater_light bright");
       }
    
    }
    

  • public class Stereo {
    
       // 立体声 使用饿汉
       public static final Stereo STEREO = new Stereo();
    
       private Stereo() {
       }
    
       public static Stereo getInstance() {
           return STEREO;
       }
    
       public void on() {
           System.out.println("stereo on");
       }
    
       public void off() {
           System.out.println("stereo off");
       }
    
       public void up() {
           System.out.println("stereo up");
       }
    
    }
    
    

  • public class HomeTheaterFacade {
    
       // 影院外观类，聚合其他子系统 ，提供统一的方法供Client调用
       private DVDPlayer dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
       private Screen screen = Screen.getInstance();
       private Popcorn popcorn = Popcorn.getInstance();
       private Projector projector = Projector.getInstance();
       private TheaterLight theaterLight = TheaterLight.getInstance();
       private Stereo stereo = Stereo.getInstance();
    
       public HomeTheaterFacade() {
       }
    
       // 给Client提供的方法相当于子系统方法的集合
       public void ready() {
           popcorn.on();
           popcorn.pop();
           screen.dowm();
           projector.on();
           projector.focus();
           theaterLight.on();
           stereo.on();
           dvdPlayer.on();
       }
    
       public void play() {
           theaterLight.dim();
           stereo.up();
           dvdPlayer.play();
       }
    
       public void pause() {
           dvdPlayer.pause();
       }
    
       public void end() {
           popcorn.off();
           screen.up();
           projector.off();
           theaterLight.off();
           stereo.off();
           dvdPlayer.off();
       }
    
    }
    
    

  • public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
           System.out.println("-----------ready-----------");
           homeTheaterFacade.ready();
           System.out.println("-----------play-----------");
           homeTheaterFacade.play();
           System.out.println("-----------pause-----------");
           homeTheaterFacade.pause();
           System.out.println("-----------end-----------");
           homeTheaterFacade.end();
       }
    }
    

mybatis源码

• 在mybatis的configuration类中的newMetaObject方法中创建MetaObject时使用的构造方法中就用到的外观模式
• UML类图
  • 
  • configuration类就相当于facade类

注意事项

• 外观模式对外屏蔽了子系统的细节，因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性
• 外观模式对客户端与子系统的耦合关系 - 解耦，让子系统内部的模块更易维护和扩展
• 通过合理的使用外观模式，可以帮我们更好的划分访问的
• 当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用Facade模式（三层架构）
• 在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个Facade类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与Facade类交互，提高复用性
• 不能过多的或者不合理的使用外观模式，使用外观模式好，还是直接调用模块好。要以让系统有层次，利于维护为目的