外观模式（Facade Pattern）

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1. 理论

外观模式提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一组接口。它定义了一个高层接口，使得子系统更容易使用。换句话说，外观模式为复杂的子系统提供了一个简化的入口。

主要目的：

隐藏系统的复杂性，并提供一个简化的接口给客户端。

减少系统的依赖、松散耦合。

提高层次结构。

2. 实践

假设你有一个家庭影院系统，其中包括灯光、屏幕、音响等组件。每个组件都有自己的操作。为了观看电影，你需要执行一系列的操作：调暗灯光、放下屏幕、打开音响等。使用外观模式，我们可以为这些操作提供一个统一的接口。

代码示例：

定义子系统的组件：

class Lights { void dim() { System.out.println("Lights are dimming.."); } } class Screen { void down() { System.out.println("Screen is going down.."); } } class SoundSystem { void on() { System.out.println("Sound system is turned on.."); } } 

定义外观类：

class HomeTheaterFacade { private Lights lights; private Screen screen; private SoundSystem soundSystem; public HomeTheaterFacade(Lights lights, Screen screen, SoundSystem soundSystem) { this.lights = lights; this.screen = screen; this.soundSystem = soundSystem; } public void watchMovie() { System.out.println("Get ready to watch a movie..."); lights.dim(); screen.down(); soundSystem.on(); } }

测试外观模式：

public class FacadePatternDemo { public static void main(String[] args) { Lights lights = new Lights(); Screen screen = new Screen(); SoundSystem soundSystem = new SoundSystem(); HomeTheaterFacade homeTheater = new HomeTheaterFacade(lights, screen, soundSystem); homeTheater.watchMovie(); } }

输出:

Get ready to watch a movie... Lights are dimming.. Screen is going down.. Sound system is turned on..

解释：

在此示例中，我们为家庭影院系统定义了三个子系统：灯光、屏幕和音响。每个子系统都有一些操作。

HomeTheaterFacade是我们的外观类，它提供了一个简化的接口watchMovie，该接口将子系统的操作组合在一起，以提供完整的功能。这样，客户端只需要与外观类交互，而不需要与每个子系统单独交互。

这就是外观模式的主要优点：它简化了客户端的接口，隐藏了子系统的复杂性，使得子系统更容易使用。

外观模式的核心概念：

外观模式的核心概念是为复杂的子系统提供一个统一的、简化的接口。当一个系统中的子系统与子系统之间存在大量的依赖关系时，外观模式可以帮助我们创建一个简化的接口，使得子系统更容易使用和理解。

优点：

简化了客户端的使用：客户端只需要与外观类交互，而不需要与子系统的各个组件单独交互。

提高了子系统的独立性：更改子系统的内部实现不会影响到使用外观的客户端。

提供了一个清晰的入口点：对于那些有多个复杂子系统的系统，外观模式提供了一个明确、易于理解的入口点。

使用场景：

当你想为一个复杂的子系统提供一个简单的接口时：例如，一个库有多个类，但大多数客户端只需要一个简化的API。

当客户端和抽象的实现类之间存在很多依赖关系时：引入外观可以帮助分离系统，提高其可维护性和灵活性。

当你需要定义系统的分层时：可以使用外观模式为每个子系统级别定义入口点。

我在描述中使用了“接口”这个词，可能引起了一些混淆。在这里，我所说的“接口”不特指Java中的interface关键字，而是指的是一个更广泛的概念，即提供给外部使用的一组方法或功能。

在上述的外观模式示例中，OrderFacade类提供了一个名为processOrder的方法，这个方法就是其对外部提供的“接口”。这意味着其他类或客户端代码可以调用这个方法来处理订单，而不必关心背后的细节。

所以，为了避免混淆，我们可以这样说：OrderFacade提供了一个公共的方法processOrder，允许外部调用，从而简化了与多个子系统的交互。这个方法就是我们所说的外观模式提供的“统一接口”。