「全网最细 + 实战源码案例」设计模式——外观模式

概念

• 外观模式是一种结构型模式，为复杂的子系统提供一个统一的接口 ，使得子系统的功能对外界更加简单、易用。

---

与真实世界的类比

• 当你通过打电话给商店下达订单时，接线员就是该商店所有服务和部门的外观。 接线员为你提供了一个包含购物系统、支付网关、送货等服务的简单语言接口。

---

外观模式结构图

// 空调
public class AirCondition {
    public void on() {
        System.out.println("AirCondition is on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("AirCondition is off");
    }
}

// 灯
public class Light {

    public void on() {
        System.out.println("Light is on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("Light is off");
    }
}

// 电视
public class TV {

    public void on() {
        System.out.println("TV on");
    }

    public void off() {
        System.out.println("TV off");
    }
}

// 外观类，封装了子系统的功能
public class SmartAppliancesFacade {
    private TV tv;
    private AirCondition airCondition;
    private Light light;
    public SmartAppliancesFacade() {
        tv = new TV();
        airCondition = new AirCondition();
        light = new Light();
    }

    public void say(String message){
        if(message.contains("打开")){
            allOn();
        }else if(message.contains("关闭")){
            allOff();
        }else{
            System.out.println("没有这个指令");
        }
    }

    public void allOn() {
        tv.on();
        airCondition.on();
        light.on();
    }

    public void allOff() {
        tv.off();
        airCondition.off();
        light.off();
    }

}

// 客户端类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SmartAppliancesFacade facade = new SmartAppliancesFacade();
        facade.say("打开家电");
        System.out.println("-----------------------------------------");

        facade.say("关闭家电");
        System.out.println("-----------------------------------------");

        facade.say("shfsahf");
        System.out.println("-----------------------------------------");
    }
}

适用的应用场景

• 简化复杂系统：

• • 如果一个系统由多个模块组成，对外提供多个复杂接口，可以通过外观模式提供一个简单的接口调用。
  • 例如：支付系统涉及签名、网络请求、结果处理，通过 Facade Pattern 封装为一个简单的支付接口。

• 分层架构设计：

• • 在分层系统种，可以在子系统的每一层使用 Facade Pattern ，减少高层模块对低层模块的依赖。

• 对遗留系统的封装：

• • 当需要对已有系统添加新的功能或优化时，但不想破坏原有设计，可以通过 Facade Pattern 封装已有系统，提供新的接口。

---

优点

1. 降低客户端与子系统的耦合：

1. 1. Client 无需了解 Subsystem 的具体实现。

2. 提高子系统的灵活性：

1. 1. Subsystem 可以在不影响 Client 的情况下自由修改。

3. 提高可维护性：

1. 1. Subsystem 的接口变化只需要修改 Facade，而不需要修改 Client 代码

---

缺点

1. 外观类可能会成为上帝对象 （了解过多或者负责过多的对象）
2. 在一定程度上违反开闭原则，子系统添加新功能，可能需要修改外观类。

• 解决：

• • 使用抽象外观类 ：将 Facade定义为一个 abstract class或 interface，提供基本的功能接口。每次扩展时，可以通过创建新的外观类来实现拓展，替代了直接修改原有的 Facade。

    // 抽象外观类
    public abstract class AbstractSmartHomeFacade {
    public abstract void startMode();
    public abstract void stopMode();
    }

    // 具体实现类
    public class SmartHomeFacade extends AbstractSmartHomeFacade {
    private Light light;
    private SoundSystem soundSystem;
    private AirConditioner airConditioner;

    public SmartHomeFacade() {
        this.light = new Light();
        this.soundSystem = new SoundSystem();
        this.airConditioner = new AirConditioner();
    }
    
    @Override
    public void startMode() {
        light.turnOn();
        soundSystem.playMusic();
        airConditioner.turnOn();
    }
    
    @Override
    public void stopMode() {
        light.turnOff();
        soundSystem.stopMusic();
        airConditioner.turnOff();
    }

    }

    // 新增扩展外观类
    public class AdvancedSmartHomeFacade extends SmartHomeFacade {
    private Curtain curtain;

    public AdvancedSmartHomeFacade() {
        super();
        this.curtain = new Curtain();
    }
    
    @Override
    public void startMode() {
        super.startMode();
        curtain.close();
    }
    
    @Override
    public void stopMode() {
        super.stopMode();
        curtain.open();
    }

    }

• • 使用组合代替继承 ：通过组合的方式，将新增的功能封装成独立的类，再将其组合进外观类，替代直接 Facade的代码。

    public class SmartHomeFacade {
    private List