外观模式(Facade Pattern)隐藏系统的复杂性,并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式,它向现有的系统添加一个接口,来隐藏系统的复杂性。

这种模式涉及到一个单一的类,该类提供了客户端请求的简化方法和对现有系统类方法的委托调用。

1. 介绍

意图:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。

主要解决:降低访问复杂系统的内部子系统时的复杂度,简化客户端之间的接口。

何时使用

  1. 客户端不需要知道系统内部的复杂联系,整个系统只需提供一个"接待员"即可。
  2. 定义系统的入口。

如何解决:客户端不与系统耦合,外观类与系统耦合。

关键代码:在客户端和复杂系统之间再加一层,这一层将调用顺序、依赖关系等处理好。

应用实例

  1. 去医院看病,可能要去挂号、门诊、划价、取药,让患者或患者家属觉得很复杂,如果有提供接待人员,只让接待人员来处理,就很方便。
  2. JAVA 的三层开发模式。

优点

  1. 减少系统相互依赖。
  2. 提高灵活性。
  3. 提高了安全性。

缺点:不符合开闭原则,如果要改东西很麻烦,继承重写都不合适。

使用场景

  1. 为复杂的模块或子系统提供外界访问的模块。
  2. 子系统相对独立。
  3. 预防低水平人员带来的风险。

注意事项:在层次化结构中,可以使用外观模式定义系统中每一层的入口。

外观模式涉及以下核心角色

  • 外观(Facade):
    • 提供一个简化的接口,封装了系统的复杂性。外观模式的客户端通过与外观对象交互,而无需直接与系统的各个组件打交道。
  • 子系统(Subsystem):
    • 由多个相互关联的类组成,负责系统的具体功能。外观对象通过调用这些子系统来完成客户端的请求。
  • 客户端(Client):
    • 使用外观对象来与系统交互,而不需要了解系统内部的具体实现。

2. 实例

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。下一步是定义一个外观类 ShapeMaker

ShapeMaker 类使用实体类来代表用户对这些类的调用。FacadePatternDemo 类使用 ShapeMaker 类来显示结果。

外观模式的 UML 图

步骤 1

创建一个接口。

public interface Shape {
   void draw();
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Rectangle::draw()");
   }
}
public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Square::draw()");
   }
}
public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Circle::draw()");
   }
}

步骤 3

创建一个外观类。

public class ShapeMaker {
   private Shape circle;
   private Shape rectangle;
   private Shape square;
 
   public ShapeMaker() {
      circle = new Circle();
      rectangle = new Rectangle();
      square = new Square();
   }
 
   public void drawCircle(){
      circle.draw();
   }
   public void drawRectangle(){
      rectangle.draw();
   }
   public void drawSquare(){
      square.draw();
   }
}

步骤 4

使用该外观类画出各种类型的形状。

public class FacadePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ShapeMaker shapeMaker = new ShapeMaker();
 
      shapeMaker.drawCircle();
      shapeMaker.drawRectangle();
      shapeMaker.drawSquare();      
   }
}

步骤 5

执行程序,输出结果:

Circle::draw()
Rectangle::draw()
Square::draw()