重拾设计模式--外观模式

文章目录

外观模式(Facade Pattern)概述

定义

外观模式是一种结构型设计模式,它为子系统中的一组接口提供了一个统一的高层接口,这个接口使得子系统更容易使用。外观模式隐藏了系统的复杂性,并向客户端提供了一个简单的接口,通过这个接口客户端可以访问系统的功能。

外观模式UML图

作用

简化了复杂系统的使用。例如,在一个大型软件系统中,可能有多个子系统,每个子系统都有很多接口和操作。对于客户端来说,直接使用这些子系统会很复杂。外观模式通过提供一个统一的接口,让客户端只需要和这个接口交互,而不用关心子系统内部的细节。

降低了系统的耦合度。客户端只依赖于外观类,而不是直接依赖于子系统的众多类。这样,当子系统的内部结构发生变化时,只要外观类的接口不变,客户端就不需要修改代码。

外观模式的结构

外观类(Facade):它知道哪些子系统类负责处理请求,并将客户端的请求代理给适当的子系统对象。外观类是客户端和子系统之间的桥梁。

子系统类(Subsystem Classes):实现系统的具体功能。它们可以被外观类组合和调用,以完成客户端请求的复杂操作。

C++ 代码示例1

假设我们有一个家庭影院系统,它包括一个DVD播放器、一个投影仪和一个音响系统。每个设备都有自己的接口和操作,现在我们使用外观模式来提供一个简单的家庭影院控制接口。

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<string>


// 子系统类:DVD播放器
class DVDPlayer
{
public:
	void on() 
	{
		std::cout << "DVD Player is on." << std::endl;
	}
	void play()
	{
		std::cout << "DVD Player is playing." << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "DVD Player is off." << std::endl;
	}
};
// 子系统类:投影仪
class Projector
{
public:
	void on()
	{
		std::cout << "Projector is on." << std::endl;
	}
	void project()
	{
		std::cout << "Projector is projecting." << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "Projector is off." << std::endl;
	}
};
// 子系统类:音响系统
class SoundSystem
{
public:
	void on()
	{
		std::cout << "Sound System is on." << std::endl;
	}
	void setVolume(int volume) 
	{
		std::cout << "Sound System volume set to " << volume << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "Sound System is off." << std::endl;
	}
};
// 外观类:家庭影院外观
class HomeTheaterFacade
{
private:
	DVDPlayer dvdPlayer;
	Projector projector;
	SoundSystem soundSystem;
public:
	void watchMovie()
	{
		dvdPlayer.on();
		projector.on();
		soundSystem.on();
		dvdPlayer.play();
		projector.project();
		soundSystem.setVolume(7);
	}

	void endMovie() 
	{
		dvdPlayer.off();
		projector.off();
		soundSystem.off();
	}
};

int main()
{
	HomeTheaterFacade homeTheater;
	homeTheater.watchMovie();
	std::cout << "------------Movie is over.-------------------" << std::endl;
	homeTheater.endMovie();
	return 0;
}

在这个示例中,HomeTheaterFacade类是外观类。它包含了DVDPlayer、Projector和SoundSystem这三个子系统类的对象。watchMovie方法提供了一个简单的接口来启动家庭影院系统,让所有设备进入播放电影的状态。endMovie方法则用于关闭所有设备。客户端(main函数)只需要和HomeTheaterFacade类交互,而不用关心每个设备(子系统)的具体操作和状态,这样就简化了家庭影院系统的使用。

C++代码示例2

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
//外观模式:为子系统提供一个一支的洁面,定义一个
//高层的接口,这一接口使得子系统更加容易使用
class system1
{
public:
	void method1()
	{
		cout<<"method1"<<endl;
	}
};

class system2
{
public:
	void method2()
	{
		cout<<"method2"<<endl;
	}
};

class system3
{
public:
	void method3()
	{
		cout<<"method3"<<endl;
	}
};
//接口
class facede
{
	system1 *s1;
	system2 *s2;
	system3 *s3;
public:
	//构造函数
	facede()
	{
		s1 = new system1();
		s2 = new system2();
		s3 = new system3();
	}
	//
	void methoda()
	{
		s1->method1();
		s2->method2();
	}
	//
	void methodb()
	{
		s3->method3();
	}
};
int main()
{
	facede *p = new facede();
	p->methoda();
	p->methodb();
	return 0;
}

总结

外观模式本质上应了计算机网络领域的一句名言:计算机科学领域的任何问题都可以通过增加一个间接的中间层来解决;

外观模式里的外观类就是一个中间层。

相关推荐
小丑西瓜66643 分钟前
CMake基础用法,cmake_minimum_required,project,add_executable
linux·服务器·c++·camke
晚风吹长发1 小时前
初步了解Linux中的命名管道及简单应用和简单日志
linux·运维·服务器·开发语言·数据结构·c++·算法
fpcc1 小时前
设计心得——隔离隐藏的初步实践
c++
C++ 老炮儿的技术栈1 小时前
不调用C++/C的字符串库函数,编写函数strcpy
c语言·开发语言·c++·windows·git·postman·visual studio
fyzy2 小时前
C++写后端实现,实现前后端分离
开发语言·c++
CSDN_RTKLIB2 小时前
C++谓词
c++·stl
汉克老师3 小时前
GESP2025年9月认证C++五级真题与解析(单选题9-15)
c++·算法·贪心算法·排序算法·归并排序·gesp5级·gesp五级
飞鹰513 小时前
CUDA高级优化实战:Stream、特殊内存与卷积优化—Week3学习总结
c++·gpt·chatgpt·gpu算力
txinyu的博客5 小时前
std::function
服务器·开发语言·c++
学嵌入式的小杨同学6 小时前
【嵌入式 C 语言实战】交互式栈管理系统:从功能实现到用户交互全解析
c语言·开发语言·arm开发·数据结构·c++·算法·链表