设计模式:门面模式（Facade）

门面模式（facade）又称外观模式。GOF在《设计模式》一书中给出如下定义：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面， Facade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。

定义中提到的子系统是指在设计中为了降低复杂性根据一定的规则（比如业务、功能），对系统进行的划分。子系统中封装有一些类。客户程序在使用子系统的时候，可能会像下图一样零乱。

在上面的实现方法中，客户类紧紧地依赖在子系统的实现上。子系统发生的变化，很可能要影响到客户类的调用。而且子系统在不断优化、可重用化的重构路上，会产生更多更小的类。这对使用子系统的客户类来说要完成一个工作流程，似乎要记住的接口太多了。

门面模式就是为了解决这种问题而产生的。看看使用了门面模式后的图：

这样就减少了客户程序和子系统之间的耦合，增加了可维护性。
很明显，门面模式有三个角色组成：
1) 门面角色（facade）：这是门面模式的核心。它被客户角色调用，因此它熟悉子系统的功能。它内部根据客户角色已有的需求预定了几种功能组合。
2) 子系统角色：实现了子系统的功能。对它而言，facade角色就和客户角色一样是未知的，
它没有任何facade角色的信息和链接。
3) 客户角色：调用facade角色来完成要得到的功能。

//子系统角色——CPU
public class CPU {
    public void startup(){
        System.out.println("cpu startup!");
    }
    public void shutdown(){
        System.out.println("cpu shutdown!");
    }
}
//子系统角色——Disk 
public class Disk {
    public void startup(){
        System.out.println("disk startup!");
    }
    public void shutdown(){
        System.out.println("disk shutdown!");
    }

}
//子系统角色——Memory
public class Memory {
    public void startup(){
        System.out.println("memory startup!");
    }
    public void shutdown(){
        System.out.println("memory shutdown!");
    }
}
//门面角色————Computer
public class Computer {
    private CPU cpu;
    private Memory memory;
    private Disk disk;

    public Computer(){
        cpu = new CPU();
        memory = new Memory();
        disk = new Disk();
    }

    public void startup(){
        System.out.println("start the computer!");
        cpu.startup();
        memory.startup();
        disk.startup();
        System.out.println("start computer finished!");
    }
    public void shutdown(){
        System.out.println("begin to close the compter!");
        cpu.shutdown();
        memory.shutdown();
        disk.shutdown();
        System.out.println("computer closed!");
    }
}
//客户角色
public class User {
    public static void main(String[] args){
        Computer computer = new Computer();
        computer.startup();
        computer.shutdown();
    }

}

验证输出

start the computer! 
cpu startup! 
memory startup! 
disk startup! 
start computer finished! 
begin to close the compter! 
cpu shutdown! 
memory shutdown! 
disk shutdown! 
computer closed!

门面模式的优点
1) 它对客户屏蔽子系统组件，因而减少了客户处理的对象的数目并使得子系统使用起来更加方便。

2) 它实现了子系统与客户之间的松耦合关系，而子系统内部的功能组件往往是紧耦合的。松耦合关系使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。
Facade 模式有助于建立层次结构系统，也有助于对对象之间的依赖关系分层。Facade 模式可以消除复杂的循环依赖关系。这一点在客户程序与子系统是分别实现的时候尤为重要。在大型软件系统中降低编译依赖性至关重要。在子系统类改变时，希望尽量减少重编译工作以节省时间。用Facade 可以降低编译依赖性，限制重要系统中较小的变化所需的重编译工作。Facade模式同样也有利于简化系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。

3) 如果应用需要，它并不限制它们使用子系统类。因此你可以让客户程序在系统易用性和通用性之间加以选择。