上篇文章我们学习了适配器模式,我们知道它是将一个接口转换成另一个符合用户期望的接口,它的主要目的是为了兼容,将一个不兼容接口的对象包装起来,变成兼容的对象。
这篇文章我们来学习一下门面模式,它又称为外观模式,与适配器模式看起来很类似,但它主要是为了简化接口,下面就来具体看一下。
门面模式
不知道大家平时是否有这样的经历。每天开启电脑后,要打开各种软件、IDE、工具,就需要一个一个地点击桌面图标;到了晚上又要一个个地关闭,感觉非常麻烦。
这里举几个例子,首先是 Intellj IDEA:
public class IDEA {
public void on() {
System.out.println("打开 IDEA");
}
public void off() {
System.out.println("关闭 IDEA");
}
}
然后是 Google:
public class Google {
private List<Tab> tabs = new ArrayList<>();
public void on() {
System.out.println("打开 google");
}
public void off() {
System.out.println("关闭 google");
}
public void onTabs() {
System.out.println("打开 ProcessOn、七牛云等 Tab");
}
}
还有有道云笔记:
public class YouDaoNote {
public void on() {
System.out.println("打开 YouDaoNote");
}
public void off() {
System.out.println("关闭 YouDaoNote");
}
}
可能还会有 Weixin:
public class WeiXin {
public void on() {
System.out.println("打开 WeiXin");
}
public void off() {
System.out.println("关闭 WeiXin");
}
}
另外,可能还会有 Shell、CloudMusic 等。我们开启软件时,可以如下写:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
IDEA idea = new IDEA();
Google google = new Google();
YouDaoNote youDaoNote = new YouDaoNote();
WeiXin weiXin = new WeiXin();
idea.on();
google.on();
google.onTabs();
youDaoNote.on();
weiXin.on();
}
}
在关闭时,又将这些步骤反过来执行一遍,那也太麻烦了。其实,我们可以写一个 bat 脚本,每次只需要执行这个脚本,就可以开启多个软件。
这个脚本就是所谓的门面,现在我们来创建一个门面,它将不同的软件组合成一个统一的接口:
public class DevelopmentEnvironment {
private IDEA idea;
private Google google;
private YouDaoNote youDaoNote;
private WeiXin weiXin;
public DevelopmentEnvironment(IDEA idea, Google google, YouDaoNote youDaoNote, WeiXin weiXin) {
this.idea = idea;
this.google = google;
this.youDaoNote = youDaoNote;
this.weiXin = weiXin;
}
public void buildEnvironment() {
idea.on();
google.on();
google.onTabs();
youDaoNote.on();
weiXin.on();
}
public void shutEnvironment() {
idea.off();
google.off();
youDaoNote.off();
weiXin.off();
}
}
它对外只暴露了几个方法,于是我们建立开发环境可以这样写:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
IDEA idea = new IDEA();
Google google = new Google();
YouDaoNote youDaoNote = new YouDaoNote();
WeiXin weiXin = new WeiXin();
DevelopmentEnvironment environment = new DevelopmentEnvironment(idea, google, youDaoNote, weiXin);
environment.buildEnvironment();
}
}
上述模式就是门面模式,它提供了一个统一的接口,来访问子系统的多个接口,使得子系统更容易使用。
它的 UML 图如下:
下面来总结一下门面模式的优点:
- 通过统一的接口,来访问子系统的多个接口。如此就无需了解子系统的实现,简化了调用的过程。
- 减少了客户和子系统之间的系统依赖,耦合度更低。
- 门面模式很好得符合了最少知道原则。
缺点:
- 如果增加子系统,或者扩展子系统的行为,可能会引入风险;
- 系统设计不当时,增加子系统可能需要修改门面类,这违背了开闭原则。
最少知道原则
其实门面模式很好地符合了最少知道原则,它指的是尽量减少对象之间的交互。在设计中,我们应该减少类之间的耦合度,以免修改系统中一部分,而影响到其他部分。
为满足该原则,我们应该只调用属于以下范围的方法:
- 该对象本身;
- 被当作方法的参数而传递进来的对象;
- 此方法所创建或实例化的任何对象;
- 对象的任何组件;
例如下面的例子就符合最少知识原则:
public class Car {
Engine engine; // 对象的组件
public Car() {}
// key 为作为方法参数传递进来的对象
public void start(Key key) {
Door door = new Door(); // 该方法中创建的对象
boolean authorized = key.turn(); // 调用作为方法参数传递进来的对象的方法,2
if(authorized) {
engine.start(); // 调用组件的方法 // 4
updateDashboardDisplay(); // 调用对象本身的方法 // 1
door.lock(); // 调用该方法中创建的对象的方法 // 2
}
}
// 对象本身的方法
public void updateDasnboardDisplay() {}
}
门面模式的具体实践
在实际项目中,我们都会记录应用的执行日志,常用的日志框架有许多,而不同的中间件会集成不同的日志框架,当集成这些中间件时,我们的系统不得不维护去多种日志框架。
于是,我们可以引入一个中间层,由这个中间层来决定使用哪一个具体的日志实现。这个中间层就是日志门面,我们在打印日志时,只需要调用日志门面的 API,而不需要关心日志具体的实现。
日志门面和日志实现主要有:
- 日志门面(日志的抽象层):slf4j、jcl(commons-logging);
- 日志实现:jul(java.util.logging)、logback、log4j、log4j2;
具体它们的原理,这里就不说了。
在实际使用时,例如 SpringBoot 中默认使用 Slfj + Logback 组合来打印日志。
参考资料
- 《Head First 设计模式》