Java行為型設計模式之外觀設計模式詳解
編程是一門藝術(shù),大批量的改動顯然是非常丑陋的做法,用心的琢磨寫的代碼讓它變的更美觀。
在現(xiàn)實生活中,常常存在辦事較復雜的例子,如辦房產(chǎn)證或注冊一家公司,有時要同多個部門聯(lián)系,這時要是有一個綜合部門能解決一切手續(xù)問題就好了。
軟件設計也是這樣,當一個系統(tǒng)的功能越來越強,子系統(tǒng)會越來越多,客戶對系統(tǒng)的訪問也變得越來越復雜。這時如果系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生改變,客戶端也要跟著改變,這違背了“開閉原則”,也違背了“迪米特法則”,所以有必要為多個子系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的接口,從而降低系統(tǒng)的耦合度,這就是外觀模式的目標。
1.外觀設計模式定義
外觀(Facade)模式又叫作門面模式,是一種通過為多個復雜的子系統(tǒng)提供一個一致的接口,而使這些子系統(tǒng)更加容易被訪問的模式。該模式對外有一個統(tǒng)一接口,外部應用程序不用關心內(nèi)部子系統(tǒng)的具體細節(jié),這樣會大大降低應用程序的復雜度,提高了程序的可維護性。
在日常編碼工作中,我們都在有意無意的大量使用外觀模式。只要是高層模塊需要調(diào)度多個子系統(tǒng)(2個以上的類對象),我們都會自覺地創(chuàng)建一個新的類封裝這些子系統(tǒng),提供精簡的接口,讓高層模塊可以更加容易地間接調(diào)用這些子系統(tǒng)的功能。尤其是現(xiàn)階段各種第三方SDK、開源類庫,很大概率都會使用外觀模式。
2.外觀設計模式優(yōu)點與不足
外觀(Facade)模式是“迪米特法則”的典型應用,它有以下主要優(yōu)點:
- 降低了子系統(tǒng)與客戶端之間的耦合度,使得子系統(tǒng)的變化不會影響調(diào)用它的客戶類。
- 對客戶屏蔽了子系統(tǒng)組件,減少了客戶處理的對象數(shù)目,并使得子系統(tǒng)使用起來更加容易。
- 降低了大型軟件系統(tǒng)中的編譯依賴性,簡化了系統(tǒng)在不同平臺之間的移植過程,因為編譯一個子系統(tǒng)不會影響其他的子系統(tǒng),也不會影響外觀對象。
外觀(Facade)模式的不足:
- 不能很好地限制客戶使用子系統(tǒng)類,很容易帶來未知風險。
- 增加新的子系統(tǒng)可能需要修改外觀類或客戶端的源代碼,違背了“開閉原則”。
3.外觀設計模式的實現(xiàn)思路
外觀(Facade)模式的結(jié)構(gòu)比較簡單,主要是定義了一個高層接口。它包含了對各個子系統(tǒng)的引用,客戶端可以通過它訪問各個子系統(tǒng)的功能。
外觀(Facade)模式包含以下主要角色:
- 外觀(Facade)角色:為多個子系統(tǒng)對外提供一個共同的接口。
- 子系統(tǒng)(Sub System)角色:實現(xiàn)系統(tǒng)的部分功能,客戶可以通過外觀角色訪問它。
- 客戶(Client)角色:通過一個外觀角色訪問各個子系統(tǒng)的功能。
4.外觀設計模式代碼示例
場景介紹:有加包裝服務、采摘服務、發(fā)貨服務,為了方便客戶端使用,采用外觀設計模式進行設計。
public class PackService { /** * 水果打包:防偽/加固/加急等 */ public void doPack(){ AbstractFactory factory = new AppleFactory(); /*得到包裝*/ Bag bag = factory.getBag(); /*現(xiàn)需要增加防偽標識*/ /*防偽功能*/ bag = new CheckedBagDecorator(bag); /*加固功能*/ bag = new ReinforceBagDecorator(bag); /*加急功能*/ bag = new SpeedDecorator(bag); bag.pack(); } public void doSomeThine(){ System.out.println("doSomeThine"); } } public class PickService { /** * 采摘水果 */ public void doPick(){ //袋子型號 BagAbstraction pickBag = new SmallBag(); //袋子材質(zhì) Material material = new Paper(); pickBag.setMaterial(material); //開始采摘 pickBag.pick(); } public void doSomeThine(){ System.out.println("doSomeThine"); } } public class SendService { /** * 指定目的地,發(fā)送快遞 */ public void doSend(){ //根目錄 DistrictNode root = new DistrictNode("china"); //一線目錄 root.addChild(new DistrictNode("shang hai")); root.addChild(new DistrictNode("tian jin")); DistrictNode districtNode = new DistrictNode("bei jing"); root.addChild(districtNode); //二級目錄 districtNode.addChild(new DistrictNode("hai dian qu")); districtNode.addChild(new DistrictNode("xi cheng qu")); DistrictNode districtNode2 = new DistrictNode("chao yang qu"); districtNode.addChild(districtNode2); //三級目錄 districtNode2.addChild(new LeafNode("san li tun ")); districtNode2.addChild(new LeafNode("guo mao")); System.out.println("請選定目的地:"+ JsonOutput.toJson(root)); /*以下物流運輸業(yè)務*/ System.out.println("本次快遞目的地:beijing-chanyangqu-sanlitun"); } public void doSomeThine(){ System.out.println("doSomeThine"); } } //外觀類 public class OrderFacade { private PickService pickService; private PackService packService; private SendService sendService; public OrderFacade(){ pickService = new PickService(); packService = new PackService(); sendService = new SendService(); } /** * 客戶訂單處理類 */ public void doOrder(){ /*采摘*/ System.out.println("--------------"); pickService.doPick(); /*包裝*/ System.out.println("--------------"); packService.doPack(); /*快遞*/ System.out.println("--------------"); sendService.doSend(); } } public static void main(String[] args){ OrderFacade orderFacade = new OrderFacade(); orderFacade.doOrder(); }
5.外觀模式的應用場景
通常在以下情況下可以考慮使用外觀模式:
- 對分層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建時,使用外觀模式定義子系統(tǒng)中每層的入口點可以簡化子系統(tǒng)之間的依賴關系。
- 當一個復雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)很多時,外觀模式可以為系統(tǒng)設計一個簡單的接口供外界訪問。
- 當客戶端與多個子系統(tǒng)之間存在很大的聯(lián)系時,引入外觀模式可將它們分離,從而提高子系統(tǒng)的獨立性和可移植性。
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