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文章目录
- 一、外观模式的定义
- 二、外观模式的结构
- 三、外观模式的实现
- 四、外观模式的优缺点
- 五、外观模式的使用场景
一、外观模式的定义
外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，旨在为系统提供一个 统一的接口，以简化系统的使用。它定义了一个高级接口，使得客户端可以更容易地与系统交互。
外观模式通过提供一个简化的接口，封装了系统中多个模块的复杂逻辑，从而隐藏系统的复杂性，使客户端更容易使用。这种模式的核心思想是通过一个外观类，将客户端与系统的详细实现隔离开来，提供一个更简单和统一的接口。
二、外观模式的结构
外观模式包含以下的重要角色：
- 外观（Facade）： 负责提供一个简化的高级接口，封装了系统中多个模块的复杂逻辑。客户端通过与外观交互来实现对系统的操作，而不直接与系统中的子系统打交道。
- 子系统（Subsystem）： 包含了系统中的多个模块，负责实际的业务逻辑。子系统是外观模式的核心，但客户端不直接与子系统交互，而是通过外观进行操作。
三、外观模式的实现
需求案例：假设要开发一个家庭电影院系统，其中包含了多个设备和模块，如投影仪、音响、灯光等。每个子系统都有各个独立的内部业务逻辑，而且彼此之间也有关联。现在，使用外观模式可以将这些复杂的子系统封装起来，为客户端提供一个简单的接口，方便控制整个家庭影院。
使用外观模式实现上述案例。类图如下：
具体的类设计如下：
子系统（投影仪）：
public class Projector {public void turnOn() {System.out.println("投影仪已打开");}public void turnOff() {System.out.println("投影仪已关闭");}
}
子系统（音响）：
public class AudioSystem {public void turnOn() {System.out.println("音响已打开");}public void turnOff() {System.out.println("音响已关闭");}
}
子系统（灯光）：
public class Lights {public void turnOn() {System.out.println("灯光已打开");}public void turnOff() {System.out.println("灯光已关闭");}
}
外观类：
public class HomeTheaterFacade {//聚合投影仪对象、音响对象、灯光对象private Projector projector;private AudioSystem audioSystem;private Lights lights;public HomeTheaterFacade() {this.projector = new Projector();this.audioSystem = new AudioSystem();this.lights = new Lights();}//提供一个简单的接口，封装了启动家庭电影院的复杂逻辑public void startHomeTheater() {System.out.println("------启动家庭电影院------");projector.turnOn();audioSystem.turnOn();lights.turnOn();}//提供一个简单的接口，封装了关闭家庭电影院的复杂逻辑public void stopHomeTheater() {System.out.println("------关闭家庭电影院------");projector.turnOff();audioSystem.turnOff();lights.turnOff();}
}
客户端类：
public class Client {public static void main(String[] args) {//使用外观模式控制家庭电影院HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();//在这里还可以进行其他操作，而不用关系子系统的复杂逻辑homeTheaterFacade.startHomeTheater();homeTheaterFacade.stopHomeTheater();}
}
测试结果如下：
可以看到，在上述例子中 HomeTheaterFacade 充当外观，封装了启动和关闭家庭影院的复杂逻辑。客户端只需要与外观交互，而不需要直接与投影仪、音响、灯光等子系统打交道，从而简化了系统的使用。
四、外观模式的优缺点
优点：
- 简化接口： 外观模式提供了一个简化的高层接口，隐藏了底层子系统的复杂性，使客户端更容易使用。
- 解耦系统： 外观模式将客户端与底层子系统之间的耦合度降低，客户端只需要与外观对象进行交互，而不需要直接与子系统进行交互，从而减少了客户端与子系统之间的依赖关系。
- 提高可维护性： 由于外观模式将复杂的子系统封装在外观对象中，如果子系统发生变化，只需修改外观对象而不需要修改客户端代码，从而提高了系统的可维护性。
- 提供了灵活性： 外观模式可以为不同的客户端提供不同的简化接口，根据客户端的需求进行定制，从而提供了灵活性。
缺点：
- 违反开闭原则： 如果需要新增或修改子系统的功能，可能需要修改外观类的代码，这违反了开闭原则。
- 过于简化接口： 外观模式的目的是简化子系统的接口，但有时可能会导致接口过于简化，无法满足某些特定需求，此时可能需要直接访问子系统。
- 不符合单一职责原则： 外观对象负责协调子系统的工作，可能承担了过多的责任，不符合单一职责原则。
五、外观模式的使用场景
外观模式适用于以下场景：
- 简化复杂的子系统： 当一个系统有多个复杂的子系统，而客户端只需要使用其中一部分功能时，可以使用外观模式将子系统的复杂性封装起来，提供一个简化的接口给客户端使用。
- 解耦客户端和子系统： 将客户端与底层子系统之间的依赖关系解耦，通过外观模式可以隐藏子系统的复杂性，从而降低耦合度，减少客户端与子系统之间的直接交互。
- 提供统一的接口： 一个系统的接口过于复杂，难以理解和使用时，可以使用外观模式提供一个简化的接口，将复杂的操作封装在外观类中，使得客户端更容易使用系统。
- 系统重构与维护： 外观模式可以作为系统重构的一种手段，通过引入外观类来封装和简化现有的子系统，提高系统的可维护性和可读性。
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