外觀模式(結(jié)構(gòu)型)

一、概述

外觀模式中，一個子系統(tǒng)的外部與其內(nèi)部的通信通過一個統(tǒng)一的外觀類進(jìn)行，外觀類將客戶類與子系統(tǒng)的內(nèi)部復(fù)雜性分隔開，使得客戶類只需要與外觀角色打交道，而不需要與子系統(tǒng)內(nèi)部的很多對象打交道。

外觀模式是一種使用頻率非常高的結(jié)構(gòu)型設(shè)計模式，它通過引入一個外觀角色來簡化客戶端與子系統(tǒng)之間的交互，為復(fù)雜的子系統(tǒng)調(diào)用提供一個統(tǒng)一的入口，降低子系統(tǒng)與客戶端的耦合度，且客戶端調(diào)用非常方便。

外觀模式：為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個統(tǒng)一的入口。外觀模式定義了一個高層接口，這個接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用。
一種對象結(jié)構(gòu)型模式，是迪米特法則的一種具體實現(xiàn)。降低了原有系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時也降低了客戶類與子系統(tǒng)的耦合度。

1). 示意圖

外觀模式結(jié)構(gòu)圖.png

2). 相關(guān)角色

1. Facade（外觀角色）：在客戶端可以調(diào)用它的方法，在外觀角色中可以知道相關(guān)的（一個或者多個）子系統(tǒng)的功能和責(zé)任；在正常情況下，它將所有從客戶端發(fā)來的請求委派到相應(yīng)的子系統(tǒng)去，傳遞給相應(yīng)的子系統(tǒng)對象處理。

2. SubSystem（子系統(tǒng)角色）：在軟件系統(tǒng)中可以有一個或者多個子系統(tǒng)角色，每一個子系統(tǒng)可以不是一個單獨(dú)的類，而是一個類的集合，它實現(xiàn)子系統(tǒng)的功能；每一個子系統(tǒng)都可以被客戶端直接調(diào)用，或者被外觀角色調(diào)用，它處理由外觀類傳過來的請求；子系統(tǒng)并不知道外觀的存在，對于子系統(tǒng)而言，外觀角色僅僅是另外一個客戶端而已。

外觀模式雖然在一定程度降低了系統(tǒng)的耦合度，但是外觀模式在一定程度上并不符合開閉原則，增加新的子系統(tǒng)需要對原有系統(tǒng)進(jìn)行一定的修改，雖然修改量很小。

二、外觀模式案例

上述外觀模式不符合開閉原則，可以引入一個抽象外觀類，客戶端針對抽象外觀類編程，從而滿足開閉原則

外觀模式案例.png

圖中與代碼秒數(shù)有少許差異,但是無影響

/**
 * 子系統(tǒng)
 */
class FileReader {
    public String read(String fileNameSrc) {
        System.out.println("讀取了文件");
        return "文件內(nèi)容";
    }
}

/**
 * 子系統(tǒng)
 */
class FileWriter {
    public void write(String encryptText, String fileName) {
        System.out.println("將文件保存 -> " + fileName + "：" + encryptText);
    }
}

/**
 * 子系統(tǒng)
 */
class CipherMachine {
    public String encrypt(String plainText) {
        System.out.println("加密方式一加密后的文件");
        return plainText;
    }
}

/**
 * 子系統(tǒng)
 */
class NewCipherMachine {
    public String encrypt(String plainText) {
        System.out.println("加密方式二加密后的文件");
        return plainText;
    }
}

/**
 * 抽象外觀類
 */
interface IEncryptFacade {
    abstract public void fileEncrypt(String fileNameSrc, String fileNameDes);
}

/**
 * 具體外觀類1：
 */
class EncryptFacadeOne implements IEncryptFacade {

    // 子系統(tǒng)
    private FileReader reader;
    private CipherMachine cipher;
    private FileWriter writer;

    public EncryptFacadeOne() {
        reader = new FileReader();
        cipher = new CipherMachine();
        writer = new FileWriter();
    }

    // 統(tǒng)一處理的方法
    @Override
    public void fileEncrypt(String fileNameSrc, String fileNameDes) {
        String plainStr = reader.read(fileNameSrc);
        String encryptStr = cipher.encrypt(plainStr);
        writer.write(encryptStr, fileNameDes);
    }
}

/**
 * 具體外觀類2：
 */
class EncryptFacadeTwo implements IEncryptFacade {

    // 子系統(tǒng)
    private FileReader reader;
    private NewCipherMachine cipher;
    private FileWriter writer;

    public EncryptFacadeTwo() {
        reader = new FileReader();
        cipher = new NewCipherMachine();
        writer = new FileWriter();
    }
    // 統(tǒng)一處理的方法
    @Override
    public void fileEncrypt(String fileNameSrc, String fileNameDes) {
        String plainStr = reader.read(fileNameSrc);
        String encryptStr = cipher.encrypt(plainStr);
        writer.write(encryptStr, fileNameDes);
    }
}

/**
 * 測試客戶端
 * @author Liucheng
 * @since 2019-08-25
 */

public class ClientOne {
    public static void main(String[] args) {

        // 針對抽象外觀類編程
        IEncryptFacade encryptFacade = new EncryptFacadeTwo();
        encryptFacade.fileEncrypt("劉亦菲.txt", "仙女.txt");
    }
}

三、外觀模式總結(jié)

外觀模式是一種使用頻率非常高的設(shè)計模式，它通過引入一個外觀角色來簡化客戶端與子系統(tǒng)之間的交互，為復(fù)雜的子系統(tǒng)調(diào)用提供一個統(tǒng)一的入口，使子系統(tǒng)與客戶端的耦合度降低，且客戶端調(diào)用非常方便。外觀模式并不給系統(tǒng)增加任何新功能，它僅僅是簡化調(diào)用接口。在幾乎所有的軟件中都能夠找到外觀模式的應(yīng)用，如絕大多數(shù)B/S系統(tǒng)都有一個首頁或者導(dǎo)航頁面，大部分C/S系統(tǒng)都提供了菜單或者工具欄，在這里，首頁和導(dǎo)航頁面就是B/S系統(tǒng)的外觀角色，而菜單和工具欄就是C/S系統(tǒng)的外觀角色，通過它們用戶可以快速訪問子系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。所有涉及到與多個業(yè)務(wù)對象交互的場景都可以考慮使用外觀模式進(jìn)行重構(gòu)。

1). 優(yōu)點

1. 它對客戶端屏蔽了子系統(tǒng)組件，減少了客戶端所需處理的對象數(shù)目，并使得子系統(tǒng)使用起來更加容易。通過引入外觀模式，客戶端代碼將變得很簡單，與之關(guān)聯(lián)的對象也很少。
2. 它實現(xiàn)了子系統(tǒng)與客戶端之間的松耦合關(guān)系，這使得子系統(tǒng)的變化不會影響到調(diào)用它的客戶端，只需要調(diào)整外觀類即可。
3. 一個子系統(tǒng)的修改對其他子系統(tǒng)沒有任何影響，而且子系統(tǒng)內(nèi)部變化也不會影響到外觀對象。

2). 缺點

1. 不能很好地限制客戶端直接使用子系統(tǒng)類，如果對客戶端訪問子系統(tǒng)類做太多的限制則減少了可變性和靈活 性。
2. 如果設(shè)計不當(dāng)，增加新的子系統(tǒng)可能需要修改外觀類的源代碼，違背了開閉原則 使用抽象外觀類。

3). 適用場景

1. 當(dāng)要為訪問一系列復(fù)雜的子系統(tǒng)提供一個簡單入口時可以使用外觀模式。
2. 客戶端程序與多個子系統(tǒng)之間存在很大的依賴性。引入外觀類可以將子系統(tǒng)與客戶端解耦，從而提高子系統(tǒng)的獨(dú)立性和可移植性。
3. 在層次化結(jié)構(gòu)中，可以使用外觀模式定義系統(tǒng)中每一層的入口，層與層之間不直接產(chǎn)生聯(lián)系，而通過外觀類建立聯(lián)系，降低層之間的耦合度。