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外观模式

定义

外观模式(Facade Pattern),也叫做门面模式,外观模式的原始定义是:为子系统中的一组接口提供统一的接口,它定义了一个更高级别的接口,使子系统更易于使用。

外观模式,是一种通过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。

门面模式有点类似迪米特法则(最少只是原则)和接口隔离原则:两个有交互的系统,只暴露有限的必要的接口。

模式原理

  • 外观角色(Facade): 为多个子系统对外提供一个共同的接口。
提示

外观角色中可以知道多个相关的子系统中的功能和责任,在正常情况下,它将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统,传递给相应的子系统对象处理。

  • 子系统角色(SubSystem): 实现系统的部分功能,客户端可以通过外观角色进行访问。
提示

每一个子系统可以是一个类也可以是多个类的集合,每一个子系统都可以被客户端直接调用,或者被外观角色调用,子系统并不知道外观的存在,对于子系统而言,外观角色仅仅是另一个客户端而已。

应用实例

智能家电控制:通过智能音响来控制室内的灯、电视、空调,本来每个设备都需要进行独立的开关操作,现在通过智能音响完成对这几个设备的统一控制。

总结

优点

  1. 它对客户端屏蔽了子系统组件,减少了客户端所需要处理的对象数目,并使子系统使用起来更加的容易,通过引入外观模式,客户端代码将变得很简单,与之关联的对象也很少。
  2. 它实现了子系统与客户端之间的松耦合关系,这使得子系统的变化不会影响到调用它的客户端,只需要的调整外观类即可。
  3. 一个子系统的修改对其它子系统没有任何影响,而子系统内部变化也不会影响到外观对象。

缺点

  1. 不能很好的控制客户端直接适用子系统类,如果客户端访问子系统类做了太多的限制则减少了可变性和灵活性。
  2. 如果设计不当,增加新的子系统可能需要修改外观类的源代码,违背了开闭原则。

适用场景分析

  • 简化复杂系统。比如,当我们开发了一整套的电商系统后(包括订单、商品、支付、会员等系统),我们不能让用户依次使用这些系统后才能完成功能商品的购买,而是需要一个门户网站或手机 APP 这样经过简化过后的门面系统来提供在线的购物功能。
  • 减少客户端处理的系统数量。比如,在 Web 应用中,系统与系统之间的调用可能需要处理Database 数据库、Model 业务对象等,其中 Database 对象就需要处理打开数据库、关闭连接等操作,然后转换为 Model 业务对象,实在是太麻烦了,如果能够创建一个数据库使用的门面(也是也就是常说的 DAO 层),那么是以上过程将变得容易很多。
  • 让一个系统(对象)为多个系统(或对象)工作。比如,线程池 ThreadPool 就是一个门面模式,它为系统提供了统一的线程对象的创建、销毁、使用等。
  • 联合更多的系统来扩展原有系统。当我们的电商系统中需要一些新功能时,比如,人脸识别,我们可以不用自行研发,而是购买别家公司的系统来提供服务,这时通过门面系统就能方便快速地进行扩展* 作为一个简洁的中间层。门面模式还可以用来隐藏或者封装系统中的分层结构,同时作为一个简化的中间层来使用,比如,在秒杀、库存、钱包等场景中,我们需要共享有状态的数据时(比如商品库存、账户里的钱),在不改变原有系统的前提下,通过一个中间的共享层(如将秒杀活动的商品库存总数统一放在 Redis ),就能统一进行各种服务(如秒杀详情页、商品详情页、购物车等)的调用。
提示

门面模式就是为了让系统更加易用。