设计模式 - 门面模式

一、引入

想象一下你去一家餐厅吃饭，你坐在餐桌前，点了一份菜单上的菜品。然后，你并不需要知道厨房里是如何做这些菜的，也不需要去了解每道菜的具体做法和配料。你只需要通过服务员来点菜就可以了。

在这个例子中，你可以将服务员看作是一个门面，他负责和厨房交流，将你的点单传达给厨师，然后把做好的菜端给你。你只需要和服务员打交道，而不需要直接和厨房的工作人员联系。

同样地，门面模式在编程中也是类似的。它提供了一个简单的接口，让你可以直接使用，而不需要了解背后的复杂实现。这样可以让程序设计更加简单和清晰，同时也降低了各个组件之间的耦合度。

二、概念

门面模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个简化接口，隐藏了系统内部的复杂性，使得外部客户端可以更容易地使用系统。

门面模式的核心思想是将系统的多个子系统进行封装，提供一个统一的接口给客户端使用。这样客户端只需要与门面接口交互，而不需要直接与系统的各个子系统打交道。

三、基本结构

Facade（门面）：它是门面模式的核心类，负责提供一个简单的接口给客户端，它内部会调用系统中各个子系统的功能来完成客户端的请求。
Subsystem（子系统）：它是系统中的各个模块或组件，负责处理具体的业务逻辑。

四、示例代码

假设我们有一个消息发送系统，它包括了发送短信、电子邮件等功能。我们可以通过门面模式来封装这些复杂的操作，提供一个简单的接口供客户端使用。


/**
 * 发送电子邮件接口
 */
public interface EamilSmsService {
    void sendEmail();
}
/**
 * 发送电子邮件具体实现方法
 */
public class EamilSmsServiceImpl implements EamilSmsService {
    @Override
    public void sendEmail() {
        System.out.println("发送邮件");
    }
}


/**
 * 发送短信接口
 */
public interface AliSmsService {
    void sendSms();
}
/**
 * 发送短信具体实现方法
 */
public class AliSmsServiceImpl implements AliSmsService {
    @Override
    public void sendSms() {
        System.out.println("发送阿里短信");
    }
}

/**
 * 门面统一
 */
public class Computer {
    AliSmsService aliSmsService;
    EamilSmsService eamilSmsService;

    public Computer() {
        aliSmsService = new AliSmsServiceImpl();
        eamilSmsService = new EamilSmsServiceImpl();
    }

    public void sendMsg() {
        aliSmsService.sendSms();
        eamilSmsService.sendEmail();
    }
}

客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.sendMsg();
    }
}

五、用途

API库：许多软件提供了API库，将复杂的功能封装在简单的接口中，使得开发者可以轻松地使用这些功能，而不需要了解内部的实现细节。
数据库连接池：数据库连接池提供了一个统一的接口，让开发者可以从池中获取数据库连接，而不需要了解数据库连接的创建和管理过程。
Spring框架：Spring框架提供了许多模块，比如Spring MVC、Spring Boot等，它们为开发者提供了简单的接口，隐藏了底层的复杂性。

六、总结

简化接口：通过门面类，客户端可以直接调用一个简单的接口，而无需了解系统内部的复杂性。
降低耦合度：客户端只需要与门面类进行交互，而不需要知道系统的具体实现细节，从而降低了系统的耦合度。
提高安全性：通过门面类可以控制客户端对系统的访问权限，从而提高了系统的安全性。
更好地划分层次：可以将系统划分为多个层次，每个层次都有一个对外的门面类，从而更好地管理和维护系统。

门面模式的缺点：

可能导致性能问题：如果门面类的接口设计不合理，可能会导致性能问题，因为它需要调用多个子系统来完成一个请求。
可能增加系统复杂性：如果门面类的设计不当，可能会导致门面类本身也变得复杂，从而增加了系统的复杂性。