23种设计模式-外观(Facade)设计模式

什么是外观设计模式？

外观设计模式（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。外观模式通过定义一个 高层接口，简化了客户端与子系统之间的交互，隐藏了子系统的复杂性。

使用场景

• 当需要为 复杂的子系统 提供一个 简单的接口 时。

• 当需要 解耦客户端与子系统 时，使子系统更容易维护和扩展。

• 当需要 分层构建系统 时，外观模式可以作为每层的入口点。

外观设计模式的特点

• 简化接口：外观模式提供了一个简化的接口，隐藏了子系统的复杂性。

• 解耦：客户端与子系统之间通过外观接口交互，降低了耦合度。

• 易用性：客户端无需了解子系统的内部细节，只需调用外观接口即可。

• 灵活性：子系统可以独立变化，只要外观接口保持不变，客户端代码无需修改。

外观设计模式的结构

外观模式主要包含以下部分：

• Facade（外观）：提供一个统一的接口，客户端通过该接口与子系统交互。

• SubSystem（子系统）：由多个类或模块组成，实现具体的功能。

• Client（客户端）：通过 Facade 接口与子系统交互，无需直接调用子系统的类。

外观设计模式的优缺点

✅ 优点

• 简化接口：外观模式提供了一个简化的接口，隐藏了子系统的复杂性。

• 解耦：客户端与子系统之间通过外观接口交互，降低了耦合度。

• 易用性：客户端无需了解子系统的内部细节，只需调用外观接口即可。

• 灵活性：子系统可以独立变化，只要外观接口保持不变，客户端代码无需修改。

❌ 缺点

• 不符合开闭原则：如果子系统需要新增功能，可能需要修改外观接口。

• 过度依赖：客户端可能过度依赖外观接口，导致外观接口变得臃肿。

外观设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

• 创建 子系统类 SubSystemOne、SubSystemTwo 和 SubSystemThree，分别实现具体的功能。

  • 子系统1SubSystemOne

  /**
   * @author hanson.huang
   * @version V1.0
   * @ClassName SubSystemOne
   * @Description 子系统1
   * @date 2025/3/24 17:00
   **/
  public class SubSystemOne {
      public void methodOne() {
          System.out.println("执行子系统一的功能");
      }
  }
  

  • 子系统2SubSystemTwo

  /**
   * @author hanson.huang
   * @version V1.0
   * @ClassName SubSystemTwo
   * @Description 子系统2
   * @date 2025/3/24 17:03
   **/
  public class SubSystemTwo {
      public void methodTwo() {
          System.out.println("执行子系统二的功能");
      }
  }
  

  • 子系统3SubSystemThree

  /**
   * @author hanson.huang
   * @version V1.0
   * @ClassName SubSystemThree
   * @Description 子系统3
   * @date 2025/3/24 17:04
   **/
  public class SubSystemThree {
      public void methodThree() {
          System.out.println("执行子系统三的功能");
      }
  }
  

• 创建 外观类 Facade，提供一个统一的接口，封装子系统的调用。

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName Facade
 * @Description 外观类
 * @date 2025/3/24 17:04
 **/
public class Facade {

    SubSystemOne subSystemOne;
    SubSystemTwo subSystemTwo;
    SubSystemThree subSystemThree;

    public Facade() {
        subSystemOne = new SubSystemOne();
        subSystemTwo = new SubSystemTwo();
        subSystemThree = new SubSystemThree();
    }

    public void methodA() {
        subSystemOne.methodOne();
    }

    public void methodB() {
        subSystemTwo.methodTwo();
    }

    public void methodC() {
        subSystemThree.methodThree();
    }
}

• 测试外观模式

/**
 * @author hanson.huang
 * @version V1.0
 * @ClassName FacadePattern
 * @Description 测试外观模式
 * @date 2025/3/24 17:08
 **/
public class FacadePattern {

    public static void main(String[] args) {
        Facade facade = new Facade();

        facade.methodA();
        facade.methodB();
        facade.methodC();
    }
}

运行结果

代码总结

• 子系统类 SubSystemOne、SubSystemTwo 和 SubSystemThree 分别实现具体的功能。

• 外观类 Facade 提供一个统一的接口，封装子系统的调用。

• 客户端 通过 外观类 与子系统交互，无需直接调用子系统的类。

总结

• 外观设计模式（Facade Pattern） 提供了一个 统一的接口，用于访问子系统中的一组接口，简化了客户端与子系统之间的交互。

• 适用于 为复杂子系统提供简单接口、解耦客户端与子系统 或 分层构建系统 的场景。

• Java 实现 需要 定义子系统类 和 外观类，并通过外观类封装子系统的调用。

✅ 适用场景：

• 需要为 复杂的子系统 提供一个 简单的接口 时。

• 需要 解耦客户端与子系统 时。

• 需要 分层构建系统 时。

• Java中许多地方用到了外观模式，在Java的GUI编程中，javax.swing 包大量运用了外观模式。例如，创建一个简单的窗口，你可以借助 JFrame 这个外观类，而不用直接去操作底层复杂的窗口创建和管理机制。

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