8.外观模式

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一、介绍

外观模式提供了一个简化接口，用于与系统中的一组接口进行交互，它定义了一个高层接口，使得系统更加易于使用。

外观模式的主要目的是提供一个统一的接口，隐藏系统的复杂性，使客户端与系统的交互变得简单。通过引入外观类，客户端可以通过调用外观类的方法来完成一系列复杂的操作，而无需了解这些操作的具体实现细节。

以下是外观模式的一些关键要点：

1. 外观类（Facade Class）： 外观模式的核心，提供了一个简化的接口，将系统中的一组复杂操作进行封装。

2. 子系统（Subsystem）： 外观类调用的具体功能实现都封装在子系统中，每个子系统负责一部分具体的工作。

3. 客户端（Client）： 通过外观类来访问子系统，无需直接与子系统交互。

二、代码

结构图

场景

假设有一个购物系统，包括以下子系统：商品管理系统、库存管理系统和支付系统。每个子系统都有一些复杂的操作，而客户端希望通过一个简单的接口来完成购物。

代码

// 子系统1：商品管理系统
class ProductSystem {
    public void searchProduct(String productName) {
        System.out.println("搜索商品：: " + productName);
    }
}

// 子系统2：库存管理系统
class InventorySystem {
    public void checkStock(String productName) {
        System.out.println("检查" + productName + "库存");
    }
}

// 子系统3：支付系统
class PaymentSystem {
    public void makePayment(String productName, int quantity) {
        System.out.println("购买了 " + quantity + " * " + productName);
    }
}

// 外观类：购物外观
class ShoppingFacade {
    private ProductSystem productSystem;
    private InventorySystem inventorySystem;
    private PaymentSystem paymentSystem;

    public ShoppingFacade() {
        this.productSystem = new ProductSystem();
        this.inventorySystem = new InventorySystem();
        this.paymentSystem = new PaymentSystem();
    }

    public void purchaseProduct(String productName, int quantity) {
        System.out.println("----- 购物开始 -----");
        productSystem.searchProduct(productName);
        inventorySystem.checkStock(productName);
        paymentSystem.makePayment(productName, quantity);
        System.out.println("----- 购物结束 -----");
    }
}

// 客户端
public class FacadePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 客户端通过购物外观来完成购物
        ShoppingFacade shoppingFacade = new ShoppingFacade();
        shoppingFacade.purchaseProduct("苹果", 2);
    }
}

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总结

使用外观模式的好处在于客户端与子系统的耦合度降低，客户端只需要与外观类交互，而无需关心系统内部的复杂性。这使得系统更易于维护和扩展。

实际场景

1. 在系统设计阶段，外观模式可以被用来定义系统的架构，确定子系统之间的关系，确保系统的灵活性和可维护性。通过定义外观类，可以提前规划好系统的整体结构，使得各个模块之间的交互更加清晰。
2. 在多层架构中，业务逻辑层与数据访问层通常是相对独立的两个部分。外观模式可以用于封装数据访问层的复杂性，为业务逻辑层提供一个简单的接口，从而降低它们之间的耦合度。
3. 当使用第三方库或服务时，可能涉及一系列复杂的初始化、配置和调用步骤。外观模式可以封装这些步骤，为客户端提供更简单的接口，同时保护客户端免受库或服务内部变化的影响。
4. 在微服务架构中，每个微服务通常都有自己的 API 和接口。外观模式可以被用于创建一个聚合服务，通过封装对其他微服务的调用，为客户端提供一个统一的接口，减少微服务之间的直接调用。