【结构型模式】外观模式

news2024/11/16 12:04:16

一、外观模式概述

外观模式定义与意图：外观类为复杂的子系统提供了一个统一的入口。外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。（对象结构型模式）

外观模式的特点：
- 1.又叫做门面模式；
- 2.是迪米特法则的一种具体实现；
- 3.通过引入一个新的外观角色来降低原有系统的复杂度，同时降低客户类与子系统的耦合度；
- 4.所指的子系统是一个广义的概念，它可以是一个类，一个功能模块，系统的一个组成或者一个完整的系统。

外观模式分析：
- 1.一个客户类需要喝多个业务类交互，而这些需要交互的业务类经常会作为一个整体出现；
- 2.引入一个新的外观类(Facade)来负责和多个业务类(子系统(Subsystem))进行交互，而客户类只需与外观类交互；
- 3.为多个业务类的调用提供了一个统一的入口，简化了类与类之间的交互。
外观模式的引入：
- 1.没有外观类：每个客户类需要和多个子系统之间进行复杂的交互，系统的耦合度将很大；
- 2.引入外观类：客户类只需要直接与外观类交互，客户类与子系统之间原有的复杂引用关系由外观类来实现，从而降低了系统的耦合度；
- 3.一个子系统的外部与其内部的通信通过一个同意的外观类进行，外观类将客户类与子系统的内部复杂性分隔开，是得客户类只需要与外观角色打交道，而不需要与子系统内部得跟多对象打交道。
- 4.简化接口：外观类为复杂的子系统提供了一个简单得访问入口。
模式优缺点：
- 优点：
  - 1.它对客户端屏蔽了子系统组件，减少了客户端所需处理的对象数目，并使得子系统使用起来更容易；
  - 2.它实现了子系统与客户端之间的松耦合关系，这使得子系统的变化不会影响到调用它的客户端，只需要吊针给外观类即可；
  - 3.一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响，而且子系统的内部比那花也不会影响到外观对象。
- 缺点：
  - 1.不能很好地陷制客户端直接使用子系统类，如果客户端访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性；
  - 2.如果设计不当，增加新的子系统可能需要修改外观类的源代码，违背了开闭原则。
模式适用环境：
- 1.要为访问一系列复杂的子系统提供一个简单入口；
- 2.客户端与多个子系统之间存在很大的依赖性；
- 3.在层析结构中，可以使用外观模式的定义系统中每一层的入口，层与层之间不直接产生联系，二十通过外观类建立联系，降低层之间的耦合度。

二、代码实现

外观模式结构包含两个角色：

外观角色(Facade)
子系统角色(Subsystem)

抽象外观类的动机：在标准的外观模式的结构图中，如果需要增加、删除或更换与外观类交互的子系统类，必需修改外观类或客户端的源代码，这将违背开闭原则，因此可以通过引入抽象外观类对系统进行改进，在一定程度上解决该问题。

利用外观模式设计一个保安系统的，由录像机、电灯、红外线监控和警报器组成。保安系统的操作人员需要经常将这些仪器启动和关闭。保安类需要用到所有的录像机(Camera)、电灯(Light)、感应器(Sensor)和警报器(Alarm)对象，保安觉得使用不方便。编程实现并绘制该模式的UML图。

2.1 外观角色(console以及实现console控制的接口Equipment)

package facade.securitySystem;
//开关接口
public interface Equipment {
	public void turnOn(); // 打开设备
    public void turnOff(); // 关闭设备
}

package facade.securitySystem;
//控制开关，外观类
public class Console {
	 private Equipment camera = new Camera();
	 private Equipment light = new Light();
	 private Equipment sensor = new Sensor();
	 private Equipment alarm = new Alarm();
	 
	 public void turnOnAll() {
	     camera.turnOn();
	     light.turnOn();
	     sensor.turnOn();
	     alarm.turnOn();
	 }

	 public void turnOffAll() {
	     camera.turnOff();
	     light.turnOff();
	     sensor.turnOff();
	     alarm.turnOff();
	 }

	 public void turnOnAlarm() {
		 alarm.turnOn();
	 }

	 public void turnOffAlarm() {
		 alarm.turnOff();
	 }
	 public void turnOnCamera() {
	     camera.turnOn();
	 }

	 public void turnOffCamera() {
	     camera.turnOff();
	 }
	 public void turnOnLight() {
		 light.turnOn();
	 }

	 public void turnOffLight() {
		 light.turnOff();
	 }
	 public void turnOnSensor() {
		 sensor.turnOn();
	 }

	 public void turnOffSensor() {
		 sensor.turnOff();
	 }
}

2.2 子系统角色(Alarm、Camera、Light、Sensor)

package facade.securitySystem;
//子系统报警
public class Alarm implements Equipment {

	@Override
	public void turnOn() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("打开警报器");
	}

	@Override
	public void turnOff() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("关闭警报器");
	}

}

package facade.securitySystem;
//子系统录像机
public class Camera implements Equipment {

	@Override
	public void turnOn() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		 System.out.println("打开录像机");
	}

	@Override
	public void turnOff() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("关闭录像机");
	}

}

package facade.securitySystem;
//子系统灯
public class Light implements Equipment {

	@Override
	public void turnOn() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		 System.out.println("打开电灯");
	}

	@Override
	public void turnOff() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("关闭电灯");
	}

}

package facade.securitySystem;
//子系统传感器
public class Sensor implements Equipment {

	@Override
	public void turnOn() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("打开传感器");
	}	

	@Override
	public void turnOff() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("关闭传感器");
	}

}

2.3 main方法实现外观模式(Security)

package facade.securitySystem;
//保安
public class Security {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		Console console = new Console();
        console.turnOnAll();
        console.turnOffAll();
        console.turnOnAlarm();
        console.turnOffAlarm();
	}

}