结构型设计模式——外观模式

外观模式

有句话说这个世界就是个草台班子，只不过排面做的好看而已，里面都是一包糠。这句话来形容外观模式非常准确，外观模式又叫门面模式，顾名思义一个系统我不管你里面有多复杂有多少屎山代码，我只要求你提供的接口好用，简单就行，即门面要有排面！用专业的话讲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，还记得这个"迪米特法则"吗？如果两个软件实体无须直接通信，那么就不应当发生直接的相互调用，可以通过第三方转发该调用。其目的是降低类之间的耦合度，提高模块的相对独立性。下图中的系统内部是很复杂的，左边这个系统对外的调用关系更是很乱的，内部的不堪直接暴露给观众。而使用外观模式，则可以设置一个门面或者叫做代理对象，统一由这个门面来对外提供简单的、整洁的调用接口。这就是外观模式！

外观（Facade）模式包含以下主要角色：

外观（Facade，又称为门面）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。

案例

现在流行智能家居，只需要一个中控平台即可操作全屋家具，这个中控可以是一个手机或者一个智能音箱（小爱同学）。以前我们要开灯需要去找开关、开空调电视机要去找遥控器，很烦也很乱。现在我们只需要和中控进行交互而不需要去对每个设备进行交互。因此，可以使用外观模式解决，类图如下：

代码

首先定义各个电器实体类如下：

java 复制代码

// 定义电视类
public class TV {
    private String name;
    private Boolean state;
    
    public void on(){
        state = true;
        System.out.println("电视被打开");
    }
    public void off(){
        state = false;
        System.out.println("电视被关闭");
    }
}
// 定义灯类
public class Light {
    private String name;
    private Boolean state;

    public void on(){
        state = true;
        System.out.println("灯被打开");
    }
    public void off(){
        state = false;
        System.out.println("灯被关闭");
    }

}
// 定义空调类
public class AirCondition {
    private String name;
    private Boolean state;
    
    public void on(){
        state = true;
        System.out.println("空调被打开");
    }
    public void off(){
        state = false;
        System.out.println("空调被关闭");
    }
}

使用统一的外观类（门面类）管理电器：

java 复制代码

public class ApplicationFacade {
    private Light light;
    private TV tv;
    private AirCondition airCondition;

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

    private void onAll() {
        light.on();
        tv.on();
        airCondition.on();
    }

    private void offAll() {
        light.off();
        tv.off();
        airCondition.off();
    }

    public void say(String msg) {
        switch (msg) {
            case "我回家了":
                onAll();
                break;
            case "我出门了":
                offAll();
                break;
            case "打开电视":
                tv.on();
                break;
            case "关闭电视":
                tv.off();
                break;
            case "打开空调":
                airCondition.on();
                break;
            case "关闭空调":
                airCondition.off();
                break;
            case "打开灯":
                light.on();
                break;
            case "关闭灯":
                light.off();
                break;
            default:
                System.out.println("我听不懂你在说什么");
        }
    }
}

客户端进行调用测试：

java 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationFacade app = new ApplicationFacade();
        app.say("我回家了");
        app.say("关闭电视");
        app.say("我出门了");
    }
}

输出：

灯被打开

电视被打开

空调被打开

电视被关闭

灯被关闭

电视被关闭

空调被关闭

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

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。

典型案例

Slf4j日志框架是典型的外观模式（门面模式），它本身并不实现日志的具体功能，需要结合log4j、log4j2或者logback等具体日志工具来使用，它只提供统一的调用接口。如下图所示：

参考内容：

传智播客系列设计模式笔记

https://www.runoob.com/design-pattern/facade-pattern.html

https://www.bilibili.com/video/BV1aS4y1Y7iP