小谈设计模式（13）—外观模式

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主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结，希望有兴趣的小伙伴们可以看一下，会持续更新的。希望各位可以监督我，我们一起学习进步，加油，各位。

外观模式

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用于访问子系统中的一组接口。外观模式定义了一个高层接口，使得子系统更容易使用。

主要目的

简化复杂系统的接口。它通过提供一个统一的接口，隐藏了子系统的复杂性，使得客户端可以更方便地使用系统。外观模式通过将客户端与子系统解耦，提供了一个简化的接口，从而降低了系统的复杂性。

角色分析

外观（Facade）角色

外观角色是外观模式的核心。它知道哪些子系统类负责处理请求，并将客户端的请求委派给适当的子系统对象。外观角色通常是单例模式，可以提供一个简单的接口，隐藏了子系统的复杂性。

子系统（Subsystem）角色

子系统角色是外观模式中的各个子系统类。它们是实际处理请求的类，完成具体的功能。外观角色将客户端的请求委派给适当的子系统对象，由子系统对象完成具体的操作。

客户端（Client）角色

客户端角色是使用外观模式的类。它通过调用外观角色的接口来完成操作，而不需要直接与子系统类交互。客户端角色只需要知道外观角色提供的简单接口，无需了解子系统的复杂性。

工作原理

客户端通过调用外观角色的接口来进行操作，外观角色将请求委派给适当的子系统对象，子系统对象完成具体的操作并返回结果给客户端。客户端无需了解子系统的复杂性，只需要通过外观角色来访问子系统。这样可以降低系统的复杂性，提高系统的可维护性和可扩展性。

核心思想总结

简化接口

外观角色提供了一个简化的接口，将子系统的一组接口封装起来，使得客户端可以更方便地使用系统。客户端只需要调用外观角色的接口，无需了解子系统的复杂性。

解耦客户端和子系统

外观模式将客户端与子系统解耦，客户端只需要与外观角色交互，而不需要直接与子系统类交互。这样可以降低客户端的复杂性，同时也提高了系统的可维护性和可扩展性。

隐藏实现细节

外观模式将子系统的实现细节隐藏起来，只暴露给客户端一个简单的接口。这样可以保护子系统的实现细节，防止客户端直接访问和修改子系统的内部实现。

Java程序实现

// 子系统类A
class SubsystemA {
    public void operationA() {
        System.out.println("SubsystemA operation");
    }
}

// 子系统类B
class SubsystemB {
    public void operationB() {
        System.out.println("SubsystemB operation");
    }
}

// 外观类
class Facade {
    private SubsystemA subsystemA;
    private SubsystemB subsystemB;

    public Facade() {
        subsystemA = new SubsystemA();
        subsystemB = new SubsystemB();
    }

    public void operation() {
        subsystemA.operationA();
        subsystemB.operationB();
    }
}

// 客户端类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Facade facade = new Facade();
        facade.operation();
    }
}

程序分析

在上面的示例中，我们定义了两个子系统类 SubsystemA 和 SubsystemB，它们分别实现了不同的操作。然后我们定义了一个外观类 Facade，它将子系统类封装起来，并提供了一个简化的接口 operation。客户端类 Client 使用外观类来完成操作，而不需要直接与子系统类交互。

优缺点分析

优点

简化客户端的操作

外观模式提供了一个简化的接口，隐藏了子系统的复杂性，使客户端更容易使用。

解耦客户端和子系统

外观模式将客户端与子系统解耦，客户端只需要与外观类进行交互，不需要直接与子系统类交互，降低了客户端的复杂性。

提高系统的可用性和可维护性

外观模式将子系统的实现细节封装起来，保护了子系统的实现细节，使系统更加稳定和可维护。

缺点

可能导致系统变得更加复杂

当系统变得复杂时，外观类可能会变得庞大，难以维护。

限制了灵活性

外观模式隐藏了子系统的复杂性，但也限制了客户端对子系统的灵活访问。

总结

外观模式在简化客户端操作、解耦客户端和子系统、提高系统可用性和可维护性方面具有很大的优势，适用于需要隐藏复杂子系统的情况。但需要注意在设计时避免外观类变得庞大和过于复杂，以及权衡灵活性和封装性。