代码改变世界

C#设计模式(外观模式)

2011-09-30 11:06  田志良  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏

  在家庭影院中,有灯光,屏幕,投影机,功放机,DVD 播放器这几个基本的工具:

  1. 灯光,可以关闭灯光和打开灯光。
  2. 投影机,可以打开和关闭投影机。
  3. 屏幕,可以打开和关闭。
  4. 功放机,可以关闭音量和打开音量。
  5. DVD 播放器,可以打开播放器和关闭播放器。

  以最普通的方式实现观看电影,类图如下所示:

  按照类图所示,如果要观看电影,必须在客户端执行下面的操作:先打开投影仪,再打开功放机,再打开屏幕,再打开 DVD 播放机,再打开灯光,在经历了这么多操作后,才可以看一场电影。而在关闭电影的时候,也要先关闭投影仪,再关闭功放机,再关闭屏幕,再关闭 DVD 播放机,再关闭灯光。哦,这是太复杂了!!!在客户端居然有那么多操作,如果有一些用户不知道如何使用其中的一个工具,那他便看不了电影!

  上面其实反映的是现今软件开发系统中的一个比较常见的现象,客户端程序经常和复杂系统的内部子系统产生直接联系,导致客户程序随着子系统的变化而变化。要想解决上面的这一串问题,必须要简化客户程序与子系统之间的交互接口,解除客户程序和子系统之间的耦合,而外观模式正好可以解决这个问题。

  外观模式(Facade)的定义:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,用来访问子系统中的一群接口。

  此模式定义了一个高层的接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。简单的说,就是外观模式将一个或者多个类的复杂的操作进行了隐藏,只显示出一个一致的界面供客户端使用。需要注意的是,外观模式仅仅是给你提供了更为直接和容易的操作方式,它并没有把原来的子系统进行隔离,所以,如果你还需要子系统类的更高层的功能,还是可以使用原来的子系统的,这个是外观模式的一大优点。通过外观模式可以将子系统的多个接口上建立一个高层接口,并且将这个高层接口提供给客户端使用,这样便可以解除掉客户端和复杂子系统之间的耦合。

  

                      外观模式结构图

  通过上图可以看出,外观模式实现提供简单的接口(OpenMovie 和 CloseMovie)给客户端,也给客户端和子系统之间实现了解耦。下面通过代码来实现上面的这个 Demo。

  

  几个播放工具的代码:

using System;
namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// 投影仪 
    /// </summary> 
    public class Projector 
    { 
        public void OpenProjector() 
        { 
            Console.WriteLine("打开投影仪"); 
        }
        public void CloseProjector() 
        { 
            Console.WriteLine("关闭投影仪"); 
        }
        public void SetWideScreen() 
        { 
            Console.WriteLine("投影仪状态为宽屏模式"); 
        }
        public void SetStandardScreen() 
        { 
            Console.WriteLine("投影仪状态为标准模式"); 
        } 
    } 
}
        
         
using System;
namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// 功放机 
    /// </summary> 
    public class Amplifier 
    { 
        public void OpenAmplifier() 
        { 
            Console.WriteLine("打开功放机"); 
        }
        public void CloseAmplifier() 
        { 
            Console.WriteLine("关闭功放机"); 
        } 
    } 
}
             
               
using System;
namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// 屏幕 
    /// </summary> 
    public class Screen 
    { 
        public void OpenScreen() 
        { 
            Console.WriteLine("打开屏幕"); 
        }
        public void CloseScreen() 
        { 
            Console.WriteLine("关闭屏幕"); 
        } 
    } 
}
               
               
using System;
namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// DVD播放器 
    /// </summary> 
    public class DVDPlayer 
    { 
        public void OpenDVDPlayer() 
        { 
            Console.WriteLine("打开 DVD 播放器"); 
        }
        public void CloseDVDPlayer() 
        { 
            Console.WriteLine("关闭 DVD 播放器"); 
        } 
    } 
}
               
             
using System;
namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// 灯光 
    /// </summary> 
    public class Light 
    { 
        public void OpenLight() 
        { 
            Console.WriteLine("打开灯光"); 
        }
        public void CloseLight() 
        { 
            Console.WriteLine("关闭灯光"); 
        } 
    } 
}

  外观类中的代码:

namespace Facade 
{ 
    /// <summary> 
    /// 定义一个外观 
    /// </summary> 
    public class MovieFacade 
    { 
        /// <summary> 
        /// 在外观类中必须保存有子系统中各个对象 
        /// </summary> 
        private Projector projector; 
        private Amplifier amplifier; 
        private Screen screen; 
        private DVDPlayer dvdPlayer; 
        private Light light;
        public MovieFacade() 
        { 
            projector = new Projector(); 
            amplifier = new Amplifier(); 
            screen = new Screen(); 
            dvdPlayer = new DVDPlayer(); 
            light = new Light(); 
        }
        /// <summary> 
        /// 打开电影 
        /// </summary> 
        public void OpenMovie() 
        { 
            //先打开投影仪 
            projector.OpenProjector(); 
            //再打开功放 
            amplifier.OpenAmplifier(); 
            //再打开屏幕 
            screen.OpenScreen(); 
            //再打开 DVD 
            dvdPlayer.OpenDVDPlayer(); 
            //再打开灯光 
            light.OpenLight(); 
        }
        /// <summary> 
        /// 关闭电影 
        /// </summary> 
        public void CloseMovie() 
        { 
            //关闭投影仪 
            projector.CloseProjector(); 
            //关闭功放 
            amplifier.CloseAmplifier(); 
            //关闭屏幕 
            screen.CloseScreen(); 
            //关闭 DVD 
            dvdPlayer.CloseDVDPlayer(); 
            //关闭灯光 
            light.CloseLight(); 
        } 
    } 
}

  客户端代码:

using System;
namespace FacadeTest 
{ 
    class Program 
    { 
        static void Main(string[] args) 
        { 
            Facade.MovieFacade movie = new Facade.MovieFacade(); 
            Facade.Projector projector = new Facade.Projector();
               
            //首先是观看电影 
            movie.OpenMovie();
            Console.WriteLine();
            
            //然后是将投影仪模式调到宽屏模式 
            projector.SetWideScreen(); 
           //再将投影仪模式调回普通模式 
            projector.SetStandardScreen(); 
            Console.WriteLine();
          
            //最后就是关闭电影了 
            movie.CloseMovie();
            Console.ReadKey(); 
        } 
    } 
}

  从上例中可以看出,可以在客户端中使用子系统中的内容,即外观模式并没有把子系统和客户端隔离开来,只是提供了整洁的接口给客户端,如果客户端想访问复杂子系统中的接口时还是一样的可以访问的。比如在上面的 Demo 中的设置了宽屏和普通等模式。