外观模式

影院管理项目

组建一个家庭影院：DVD 播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机，要求完成使用家庭影院的功能，其过程为：直接用遥控器统筹各设备开关

开爆米花机
放下屏幕
开投影仪
开音响
开 DVD，选 DVD
去拿爆米花
调暗灯光
播放
观影结束后，关闭各种设备

传统方式解决影院管理

每个设备都对应于一个类，导致客户端依次调用类的方法, 使用时，直接依赖于具体的类

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传统方式解决影院管理问题分析

在 ClientTest 的main方法中，创建各个子系统的对象，并直接去调用子系统(对象)相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程
不利于在ClientTest 代码中对子系统进行维护操作

解决思路：

定义一个高层接口，给子系统中的一组接口提供一个一致的界面(比如在高层接口提供四个方法 ready, play, pause, end)，用来访问子系统中的一群接口
也就是说就是通过定义一个一致的接口(界面类)，用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节 --> 外观模式

1. 外观模式

基本介绍:

外观模式（Facade），也叫过程模式，外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此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
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细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节
外观模式属于结构型模式

外观模式原理类图

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原理类图的说明(外观模式的角色)

外观类(Facade)：为调用端提供统一的调用接口，外观类知道哪些子系统负责处理请求，从而将用端的请求代理给适当子系统对象
调用者(Client)：外观接口的调用者
子系统的集合：指模块或者子系统，处理 Facade 对象指派的任务，他是功能的实际提供者

结构图:

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外观模式可以理解为转换一群接口，客户只要调用一个接口，而不用调用多个接口才能达到目的。比如：在pc上安装软件的时候经常有一键安装选项（省去选择安装目录、安装的组件等等），还有就是手机的重启功能（把关机和启动合为一个操作）。

外观模式就是解决多个复杂接口带来的使用困难，起到简化用户操作的作用

所以对于一些复杂的多个系统(类)的调用, 不应该在使用方直接使用,可以将一些常用操作封装起来, 对外暴露一个"外观",内部对各个子系统进行调用

代码实现

类图:

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各个子系统,

public class DVDPlayer {

	// 使用单例模式, 使用饿汉式
	private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();

	public static DVDPlayer getInstanc() {
		return instance;
	}

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

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

	public void play() {
		System.out.println(" dvd is playing ");
	}

	// ....
	public void pause() {
		System.out.println(" dvd pause ..");
	}
	
}
public class Popcorn {

	private static Popcorn instance = new Popcorn();

	public static Popcorn getInstance() {
		return instance;
	}

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

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

	public void pop() {
		System.out.println(" popcorn is poping  ");
	}
	
}

public class Screen {

	private static Screen instance = new Screen();

	public static Screen getInstance() {
		return instance;
	}

	public void up() {
		System.out.println(" Screen up ");
	}

	public void down() {
		System.out.println(" Screen down ");
	}

}
public class Stereo {

	private static Stereo instance = new Stereo();

	public static Stereo getInstance() {
		return instance;
	}

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

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

	public void up() {
		System.out.println(" Screen up.. ");
	}

	// ...
}

public class TheaterLight {

	private static TheaterLight instance = new TheaterLight();

	public static TheaterLight getInstance() {
		return instance;
	}

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

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

	public void dim() {
		System.out.println(" TheaterLight dim.. ");
	}

	public void bright() {
		System.out.println(" TheaterLight bright.. ");
	}
}

外观类,对各个系统的调用封装

public class HomeTheaterFacade {

	// 定义各个子系统对象
	private TheaterLight theaterLight;
	private Popcorn popcorn;
	private Stereo stereo;
	private Projector projector;
	private Screen screen;
	private DVDPlayer dVDPlayer;

	// 构造器
	public HomeTheaterFacade() {
		super();
		this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
		this.popcorn = Popcorn.getInstance();
		this.stereo = Stereo.getInstance();
		this.projector = Projector.getInstance();
		this.screen = Screen.getInstance();
		this.dVDPlayer = DVDPlayer.getInstanc();
	}

	// 操作分成 4 步
    
	public void ready() {
		popcorn.on();
		popcorn.pop();
		screen.down();
		projector.on();
		stereo.on();
		dVDPlayer.on();
		theaterLight.dim();
	}

	public void play() {
		dVDPlayer.play();
	}

	public void pause() {
		dVDPlayer.pause();
	}

	public void end() {
		popcorn.off();
		theaterLight.bright();
		screen.up();
		projector.off();
		stereo.off();
		dVDPlayer.off();
	}

}

client, 测试

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// 这里直接调用。。。很麻烦，也不利于扩展
        
        // 使用外观模式
		HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
		homeTheaterFacade.ready();
		homeTheaterFacade.play();
		homeTheaterFacade.end();
	}

}

2. Tomcat 外观模式

使用tomcat作为web容器时，接收浏览器发送过来的请求，tomcat会将请求信息封装成ServletRequest对象，如下图①处对象。但是大家想想ServletRequest是一个接口，它还有一个子接口HttpServletRequest，而我们知道该request对象肯定是一个HttpServletRequest对象的子实现类对象，到底是哪个类的对象呢？可以通过输出request对象，我们就会发现是一个名为RequestFacade的类的对象。

RequestFacade类就使用了外观模式。先看结构图：

为什么在此处使用外观模式呢？

定义 RequestFacade 类，分别实现 ServletRequest ，同时定义私有成员变量 Request ，并且方法的实现调用 Request 的实现。然后，将 RequestFacade上转为 ServletRequest 传给 servlet 的 service 方法，这样即使在 servlet 中被下转为 RequestFacade ，也不能访问私有成员变量对象中的方法。既用了 Request ，又能防止其中方法被不合理的访问。即RequestFacade 就为 Request 的外观类, 内存对Request 进行各种复杂的操作,但是只暴露仅有的几个方法,供上层使用

3. 外观模式的总结

外观模式对外屏蔽了子系统的细节，因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性
外观模式对客户端与子系统的耦合关系，让子系统内部的模块更易维护和扩展
通过合理的使用外观模式，可以帮我们更好的划分访问的层次
当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用Facade模式
在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个Facade类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与Facade类交互，提高复用性
不能过多的或者不合理的使用外观模式，使用外观模式好，还是直接调用模块好，要以让系统有层次，利于维护为目的

posted @ 2021-01-09 23:49 哈哈丶丶阅读(57) 评论(0) 编辑收藏举报

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1. 外观模式

2. Tomcat 外观模式

3. 外观模式的总结

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