设计模式之外观模式

外观模式

通过定义一个一致的接口，用以屏蔽内部子系统的的细节，使得吊用端只需要跟这个接口发生调用，而无需要关心这个子系统的内部细节。

工作原理

外观模式：也叫做过程模式，外观模式为子系统中的一组接口提供了一个一致的界面，此模式定义了一个高层的接口，这个接口使得这个一子系统

1. 模式的结构

外观（Facade）模式包含以下主要角色。
外观（Facade）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。
客户（Client）角色：通过一个外观角色访问各个子系统的功能。

package facade;

public class FacadePattern {
    public static void main(String[] args) {
        Facade f = new Facade();
        f.method();
    }
}

//外观角色
class Facade {
    private SubSystem01 obj1 = new SubSystem01();
    private SubSystem02 obj2 = new SubSystem02();
    private SubSystem03 obj3 = new SubSystem03();

    public void method() {
        obj1.method1();
        obj2.method2();
        obj3.method3();
    }
}

//子系统角色
class SubSystem01 {
    public void method1() {
        System.out.println("子系统01的method1()被调用！");
    }
}

//子系统角色
class SubSystem02 {
    public void method2() {
        System.out.println("子系统02的method2()被调用！");
    }
}

//子系统角色
class SubSystem03 {
    public void method3() {
        System.out.println("子系统03的method3()被调用！");
    }
}

程序运行结果如下：
子系统01的method1()被调用！
子系统02的method2()被调用！
子系统03的method3()被调用！

外观模式的应用实例

【例1】用“外观模式”设计一个婺源特产的选购界面。

分析：本实例的外观角色 WySpecialty 是 JPanel 的子类，它拥有 8 个子系统角色 Specialty1~Specialty8，它们是图标类（ImageIcon）的子类对象，用来保存该婺源特产的图标（点此下载要显示的婺源特产的图片）。

外观类（WySpecialty）用 JTree 组件来管理婺源特产的名称，并定义一个事件处理方法 valueClianged(TreeSelectionEvent e)，当用户从树中选择特产时，该特产的图标对象保存在标签（JLabd）对象中。

客户窗体对象用分割面板来实现，左边放外观角色的目录树，右边放显示所选特产图像的标签。其结构图如图 3 所示。

package facade;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.event.*;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;

public class WySpecialtyFacade {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame f = new JFrame("外观模式: 婺源特产选择测试");
        Container cp = f.getContentPane();
        WySpecialty wys = new WySpecialty();
        JScrollPane treeView = new JScrollPane(wys.tree);
        JScrollPane scrollpane = new JScrollPane(wys.label);
        JSplitPane splitpane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, true, treeView, scrollpane); //分割面版
        splitpane.setDividerLocation(230);     //设置splitpane的分隔线位置
        splitpane.setOneTouchExpandable(true); //设置splitpane可以展开或收起                      
        cp.add(splitpane);
        f.setSize(650, 350);
        f.setVisible(true);
        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }
}

class WySpecialty extends JPanel implements TreeSelectionListener {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    final JTree tree;
    JLabel label;
    private Specialty1 s1 = new Specialty1();
    private Specialty2 s2 = new Specialty2();
    private Specialty3 s3 = new Specialty3();
    private Specialty4 s4 = new Specialty4();
    private Specialty5 s5 = new Specialty5();
    private Specialty6 s6 = new Specialty6();
    private Specialty7 s7 = new Specialty7();
    private Specialty8 s8 = new Specialty8();

    WySpecialty() {
        DefaultMutableTreeNode top = new DefaultMutableTreeNode("婺源特产");
        DefaultMutableTreeNode node1 = null, node2 = null, tempNode = null;
        node1 = new DefaultMutableTreeNode("婺源四大特产（红、绿、黑、白）");
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源荷包红鲤鱼");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源绿茶");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源龙尾砚");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源江湾雪梨");
        node1.add(tempNode);
        top.add(node1);
        node2 = new DefaultMutableTreeNode("婺源其它土特产");
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源酒糟鱼");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源糟米子糕");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源清明果");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源油煎灯");
        node2.add(tempNode);
        top.add(node2);
        tree = new JTree(top);
        tree.addTreeSelectionListener(this);
        label = new JLabel();
    }

    public void valueChanged(TreeSelectionEvent e) {
        if (e.getSource() == tree) {
            DefaultMutableTreeNode node = (DefaultMutableTreeNode) tree.getLastSelectedPathComponent();
            if (node == null) return;
            if (node.isLeaf()) {
                Object object = node.getUserObject();
                String sele = object.toString();
                label.setText(sele);
                label.setHorizontalTextPosition(JLabel.CENTER);
                label.setVerticalTextPosition(JLabel.BOTTOM);
                sele = sele.substring(2, 4);
                if (sele.equalsIgnoreCase("荷包")) label.setIcon(s1);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("绿茶")) label.setIcon(s2);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("龙尾")) label.setIcon(s3);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("江湾")) label.setIcon(s4);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("酒糟")) label.setIcon(s5);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("糟米")) label.setIcon(s6);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("清明")) label.setIcon(s7);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("油煎")) label.setIcon(s8);
                label.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
            }
        }
    }
}

class Specialty1 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty1() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty11.jpg");
    }
}

class Specialty2 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty2() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty12.jpg");
    }
}

class Specialty3 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty3() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty13.jpg");
    }
}

class Specialty4 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty4() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty14.jpg");
    }
}

class Specialty5 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty5() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty21.jpg");
    }
}

class Specialty6 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty6() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty22.jpg");
    }
}

class Specialty7 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty7() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty23.jpg");
    }
}

class Specialty8 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty8() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty24.jpg");
    }
}

外观模式的应用场景

通常在以下情况下可以考虑使用外观模式。
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。

外观模式的扩展

在外观模式中，当增加或移除子系统时需要修改外观类，这违背了“开闭原则”。如果引入抽象外观类，则在一定程度上解决了该问题，其结构图如图 5 所示。