【设计模式】外观模式

一、什么是外观模式

外观模式概念：

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用于访问子系统中的一组接口。外观模式隐藏了子系统的复杂性，使得客户端可以通过简单的接口与子系统进行交互。
在MVC（Model-View-Controller）架构中，Controller层可以被视为外观模式的应用。Controller层充当了模型和视图之间的中介角色，它封装了底层业务逻辑和数据操作，并提供一个简单的接口给前端视图层进行交互，

外观模式的角色组成：

外观（Facade）类：外观类是外观模式的核心，它封装了子系统中一组接口，并提供了一个简单的接口给客户端使用。外观类知晓哪些子系统类负责处理请求，将客户端的请求委派给适当的子系统对象进行处理。
子系统（Subsystem）类：子系统类实现了子系统中的各个接口，负责处理具体的业务逻辑。它们被外观类调用，但是对于客户端来说是不可见的。
客户端（Client）类：客户端通过外观类来访问子系统中的接口。它们只需要调用外观类提供的简单接口，而不需要直接与子系统类进行交互。

总结来说，外观模式中的外观类充当了客户端与子系统之间的中间层，通过封装子系统中的接口，简化了客户端的代码，并提供了一个简单的接口给客户端使用。客户端只需要与外观类进行交互，而不需要了解和处理子系统的复杂性。

二、Java实现示例

以下是一个简单的外观模式的Java实现示例：

java 复制代码

// 子系统类
class SubsystemA {
    public void operationA() {
        System.out.println("Subsystem A operation");
    }
}

class SubsystemB {
    public void operationB() {
        System.out.println("Subsystem B operation");
    }
}

class SubsystemC {
    public void operationC() {
        System.out.println("Subsystem C operation");
    }
}

// 外观类
class Facade {
    private SubsystemA subsystemA;
    private SubsystemB subsystemB;
    private SubsystemC subsystemC;
    
    public Facade() {
        subsystemA = new SubsystemA();
        subsystemB = new SubsystemB();
        subsystemC = new SubsystemC();
    }
    
    public void operation() {
        subsystemA.operationA();
        subsystemB.operationB();
        subsystemC.operationC();
    }
}

// 客户端类
class Client {
    private Facade facade;
    
    public Client() {
        facade = new Facade();
    }
    
    public void doOperation() {
        facade.operation();
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.doOperation();
    }
}

在这个示例中，子系统A、B、C分别实现了各自的操作。外观类Facade封装了子系统的操作，并提供一个简单的接口给客户端使用。客户端只需要与外观类进行交互，而不需要直接与子系统类进行交互。通过调用client.doOperation()，客户端可以执行外观类中封装的一系列子系统操作。运行该示例，会输出以下结果：

Subsystem A operation
Subsystem B operation
Subsystem C operation

三、外观模式的优点

简化开发：外观模式为客户端提供了一个简单且统一的接口，隐藏了系统的复杂性，提高了开发效率。
灵活扩展：依赖解耦使得它们可以独立演化。当对子系统进行修改或扩展时，只需要调整外观类而不会影响到客户端。
安全性高：外观模式可以隐藏子系统的实现细节，提高了系统的安全性。

四、外观模式的应用场景

当系统中的一个复杂子系统包含多个相关的类，且这些类的接口复杂而且可能会经常变化时，可以使用外观模式将这个子系统封装起来，提供一个简单的统一接口给客户端使用。
当客户端需要与多个子系统进行交互，且每个子系统都有自己的接口和实现时，可以使用外观模式将这些子系统封装起来，简化客户端的使用。
当需要将一些复杂的逻辑或操作进行封装，隐藏系统的复杂性时，可以使用外观模式。外观模式可以对外提供简单的接口，将复杂的操作封装在内部进行处理。
当需要对一个现有的系统进行重构或扩展时，可以使用外观模式。通过引入外观类，可以对系统进行修改或扩展，而不会对客户端产生影响。

总的来说，外观模式适用于任何需要简化复杂系统接口、解耦客户端和子系统、隐藏实现细节以及提高系统灵活性和可扩展性的场景。