Java中的设计模式（十）：外观模式

用户9310018372512
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image.png

一、基本概念

外观模式主要解决的问题是降低访问复杂系统的内部子系统时的复杂度，简化客户端之间的接口。

外观模式 （Facade Pattern）是 结构型设计模式 的一种，外观模式是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口、而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，外部应用程序不用关心内部子系统的具体细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高了程序的可维护性。

二、外观模式结构和实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。下一步是定义一个外观类 ShapeMaker。

ShapeMaker 类使用实体类来代表用户对这些类的调用。FacadePatternDemo 类使用 ShapeMaker 类来显示结果。

image.png

2.1 创建一个接口

##  Shape.java

public interface Shape {
    void draw(); 
}

2.2 创建实现接口的实体类

## Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {
    @Override public void draw() {
        System.out.println("Rectangle::draw()");
    }
}

## Square.java

public class Square implements Shape {
    @Override public void draw() { 
        System.out.println("Square::draw()");
    }
}

## Circle.java

public class Circle implements Shape {
    @Override public void draw() { 
        System.out.println("Circle::draw()");
    }
}

2.3 创建一个外观类

## ShapeMaker.java

public class ShapeMaker {
    private Shape circle;
    private Shape rectangle;
    private Shape square;
    
    public ShapeMaker() { 
        circle = new Circle(); 
        rectangle = new Rectangle();
        square = new Square();
    }
    
    public void drawCircle(){ 
        circle.draw(); 
    }
    public void drawRectangle(){
        rectangle.draw();
    }
    public void drawSquare(){ 
        square.draw(); 
    }
}

2.4 使用该外观类画出各种类型的形状

## FacadePatternDemo.java

public class FacadePatternDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        ShapeMaker shapeMaker = new ShapeMaker(); 
        
        shapeMaker.drawCircle(); 
        shapeMaker.drawRectangle(); 
        shapeMaker.drawSquare(); 
    }
}

2.5 执行程序，输出结果：

Circle::draw()
Rectangle::draw()
Square::draw()

三、外观模式的应用实例

【例1】用“外观模式”设计一个婺源特产的选购界面。

分析：本实例的外观角色 WySpecialty 是 JPanel 的子类，它拥有 8 个子系统角色 Specialty1~Specialty8，它们是图标类（ImageIcon）的子类对象，用来保存该婺源特产的图标（点此下载要显示的婺源特产的图片）。

外观类（WySpecialty）用 JTree 组件来管理婺源特产的名称，并定义一个事件处理方法 valueClianged(TreeSelectionEvent e)，当用户从树中选择特产时，该特产的图标对象保存在标签（JLabd）对象中。

客户窗体对象用分割面板来实现，左边放外观角色的目录树，右边放显示所选特产图像的标签。其结构图如下图所示：

image.png

程序代码如下：

package facade;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.event.*;
import javax.swing.tree.DefaultMutableTreeNode;

public class WySpecialtyFacade {
    public static void main(String[] args) {
        JFrame f = new JFrame("外观模式: 婺源特产选择测试");
        Container cp = f.getContentPane();
        WySpecialty wys = new WySpecialty();
        JScrollPane treeView = new JScrollPane(wys.tree);
        JScrollPane scrollpane = new JScrollPane(wys.label);
        JSplitPane splitpane = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, true, treeView, scrollpane); //分割面版
        splitpane.setDividerLocation(230);     //设置splitpane的分隔线位置
        splitpane.setOneTouchExpandable(true); //设置splitpane可以展开或收起                      
        cp.add(splitpane);
        f.setSize(650, 350);
        f.setVisible(true);
        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }
}

class WySpecialty extends JPanel implements TreeSelectionListener {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    final JTree tree;
    JLabel label;
    private Specialty1 s1 = new Specialty1();
    private Specialty2 s2 = new Specialty2();
    private Specialty3 s3 = new Specialty3();
    private Specialty4 s4 = new Specialty4();
    private Specialty5 s5 = new Specialty5();
    private Specialty6 s6 = new Specialty6();
    private Specialty7 s7 = new Specialty7();
    private Specialty8 s8 = new Specialty8();

    WySpecialty() {
        DefaultMutableTreeNode top = new DefaultMutableTreeNode("婺源特产");
        DefaultMutableTreeNode node1 = null, node2 = null, tempNode = null;
        node1 = new DefaultMutableTreeNode("婺源四大特产（红、绿、黑、白）");
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源荷包红鲤鱼");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源绿茶");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源龙尾砚");
        node1.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源江湾雪梨");
        node1.add(tempNode);
        top.add(node1);
        node2 = new DefaultMutableTreeNode("婺源其它土特产");
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源酒糟鱼");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源糟米子糕");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源清明果");
        node2.add(tempNode);
        tempNode = new DefaultMutableTreeNode("婺源油煎灯");
        node2.add(tempNode);
        top.add(node2);
        tree = new JTree(top);
        tree.addTreeSelectionListener(this);
        label = new JLabel();
    }

    public void valueChanged(TreeSelectionEvent e) {
        if (e.getSource() == tree) {
            DefaultMutableTreeNode node = (DefaultMutableTreeNode) tree.getLastSelectedPathComponent();
            if (node == null) return;
            if (node.isLeaf()) {
                Object object = node.getUserObject();
                String sele = object.toString();
                label.setText(sele);
                label.setHorizontalTextPosition(JLabel.CENTER);
                label.setVerticalTextPosition(JLabel.BOTTOM);
                sele = sele.substring(2, 4);
                if (sele.equalsIgnoreCase("荷包")) label.setIcon(s1);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("绿茶")) label.setIcon(s2);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("龙尾")) label.setIcon(s3);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("江湾")) label.setIcon(s4);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("酒糟")) label.setIcon(s5);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("糟米")) label.setIcon(s6);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("清明")) label.setIcon(s7);
                else if (sele.equalsIgnoreCase("油煎")) label.setIcon(s8);
                label.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
            }
        }
    }
}

class Specialty1 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty1() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty11.jpg");
    }
}

class Specialty2 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty2() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty12.jpg");
    }
}

class Specialty3 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty3() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty13.jpg");
    }
}

class Specialty4 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty4() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty14.jpg");
    }
}

class Specialty5 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty5() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty21.jpg");
    }
}

class Specialty6 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty6() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty22.jpg");
    }
}

class Specialty7 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty7() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty23.jpg");
    }
}

class Specialty8 extends ImageIcon {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Specialty8() {
        super("src/facade/WyImage/Specialty24.jpg");
    }
}

程序运行结果如下图所示：

image.png

四、外观模式的应用场景

通常在以下情况下可以考虑使用外观模式。

  • 对分层结构系统构建时，使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
  • 当一个复杂系统的子系统很多时，外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
  • 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时，引入外观模式可将它们分离，从而提高子系统的独立性和可移植性。

五、外观模式的扩展

在外观模式中，当增加或移除子系统时需要修改外观类，这违背了“开闭原则”。如果引入抽象外观类，则在一定程度上解决了该问题，其结构图如下图所示：

image.png

本文参考和转载自：

www.runoob.com/design-patt…

c.biancheng.net/view/1369.h…

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