29 设计模式：外观模式-结构型模式

TroubleMaker
115 阅读5分钟

结构型模式之：

  • 适配器模式
  • 桥接模式
  • 组合模式
  • 装饰模式
  • 代理模式
  • 享元模式
  • 外观模式

1.什么是外观模式？

外观模式是一种结构型设计模式， 能为程序库、 框架或其他复杂类提供一个简单的接口。

假设我们有一个音响系统，由多个子系统组成：CDPlayer（CD播放器）、Amplifier（放大器）、Speakers（音箱）等。每个子系统都有自己的方法和功能。

现在，我们可以创建一个外观类 StereoSystemFacade 来封装这些子系统，并提供一个简单的接口供客户端使用。

// 子系统：CD播放器
class CDPlayer {
    public void on() {
        System.out.println("CD Player is on");
    }

    public void play(String cd) {
        System.out.println("Playing CD: " + cd);
    }
}

// 子系统：放大器
class Amplifier {
    public void on() {
        System.out.println("Amplifier is on");
    }

    public void setVolume(int volume) {
        System.out.println("Setting volume to " + volume);
    }
}

// 子系统：音箱
class Speakers {
    public void on() {
        System.out.println("Speakers are on");
    }

    public void playMusic() {
        System.out.println("Playing music");
    }
}

// 外观类：音响系统外观
class StereoSystemFacade {
    private CDPlayer cdPlayer;
    private Amplifier amplifier;
    private Speakers speakers;

    public StereoSystemFacade() {
        cdPlayer = new CDPlayer();
        amplifier = new Amplifier();
        speakers = new Speakers();
    }

    // 提供一个简单的方法给客户端使用
    public void playMusic(String cd, int volume) {
        cdPlayer.on();
        cdPlayer.play(cd);
        amplifier.on();
        amplifier.setVolume(volume);
        speakers.on();
        speakers.playMusic();
    }
}

// 客户端代码
public class FacadePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建音响系统外观
        StereoSystemFacade stereoSystem = new StereoSystemFacade();

        // 使用外观类的简单接口播放音乐
        stereoSystem.playMusic("Smooth Jazz", 10);
    }
}

在这个示例中，StereoSystemFacade 类是外观类，它封装了 CD 播放器、放大器和音箱等子系统，并提供了一个简单的 playMusic 方法给客户端使用。客户端只需要调用外观类的方法，而不需要了解子系统之间的复杂交互。

2.外观模式的实际使用？

  1. Android 开发中的 Android Support Library 和 AndroidX：这些库提供了许多实用工具和类，使得开发 Android 应用变得更加简单。例如，Android Support Library 中的 AppCompatActivity 类就是一个外观类，封装了许多与活动相关的复杂操作，使得开发者可以更轻松地创建活动。
  2. Spring 框架：Spring 框架是一个非常流行的 Java 开发框架，它提供了大量的功能和组件，用于开发企业级 Java 应用程序。Spring 的各个模块都提供了外观类来简化与底层系统的交互，例如，Spring MVC 模块中的 DispatcherServlet 类就是一个外观类，它封装了处理 HTTP 请求和响应的复杂逻辑。
  3. Hibernate ORM 框架：Hibernate 是一个用于 Java 应用程序的对象关系映射（ORM）框架，它简化了将 Java 对象与数据库表进行映射的过程。Hibernate 中的 SessionFactory 类就是一个外观类，封装了与数据库交互的底层细节，使得开发者可以更容易地进行数据库操作。
  4. Retrofit：Retrofit 是一个用于 Android 和 Java 应用程序的 RESTful Web 服务客户端库，它简化了通过 HTTP 请求与服务器进行通信的过程。Retrofit 提供了一个外观类 Retrofit，封装了创建和配置 HTTP 请求的复杂逻辑，使得开发者可以轻松地创建 RESTful Web 服务客户端。

3. 外观模式的使用场景

  1. 简化复杂系统的接口：当系统中存在许多复杂的子系统或组件，并且它们之间存在相互依赖关系时，外观模式可以为客户端提供一个统一的接口，简化与系统的交互。
  2. 隐藏系统的复杂性：外观模式将系统的复杂性封装在一个外观类中，客户端只需要与外观类交互，无需了解系统的内部细节。这样可以降低客户端的复杂度，并且提高系统的可维护性。
  3. 提供更高级别的接口：外观模式可以为客户端提供一个更高级别的接口，隐藏底层组件的细节实现，使得客户端更容易使用系统提供的功能。
  4. 遵循最少知识原则：外观模式有助于遵循最少知识原则，即客户端应该尽量减少与其他类的直接交互。通过使用外观模式，客户端只需与外观类进行交互，而不需要了解系统中的其他类。

4.外观模式的优缺点

优点：

  1. 简化接口：外观模式为客户端提供了一个简化的接口，隐藏了系统的复杂性，使得客户端更容易使用系统的功能。
  2. 降低耦合度：外观模式将系统的组件和客户端解耦，客户端只需要与外观类交互，而无需了解系统的内部实现细节。
  3. 提高可维护性：外观模式将系统的复杂性封装在一个外观类中，使得系统的变化对客户端的影响降到最低，提高了系统的可维护性和灵活性。
  4. 提高安全性：外观模式可以限制客户端对系统的访问，只提供必要的接口，从而提高系统的安全性。
  5. 提供更高级别的接口：外观模式可以为客户端提供一个更高级别的接口，隐藏底层组件的细节实现，使得客户端更容易理解和使用系统。

缺点：

  1. 不符合开闭原则：如果系统需要新增功能，可能需要修改外观类的实现，这会违反开闭原则，使得系统的扩展性变差。
  2. 可能引入性能问题：外观模式可能导致系统中出现过多的类和对象，可能会影响系统的性能。
  3. 可能隐藏系统的复杂性：虽然外观模式可以隐藏系统的复杂性，但有时候也可能会隐藏系统的真实问题，使得系统的设计和实现变得模糊和不清晰。
avatar
文章
阅读
粉丝