外观模式

一、外观模式

1. 原理：外观模式是一种结构型设计模式， 能为程序库、 框架或其他复杂类提供一个简单的接口。

2. 优缺点

   2. 1 优点
   • 简化接口：外观模式为子系统中的一组接口提供一个简单的接口，从而简化了子系统的使用。用户不需要了解子系统的内部细节，只需要与外观类交互即可。
   • 降低耦合：外观模式将客户端代码与复杂子系统解耦。客户端只需要与外观类交互，而不需要直接与子系统交互，从而降低了客户端与子系统之间的耦合度。
   • 提高可维护性：由于外观类封装了子系统的复杂性，修改子系统的实现不会影响到客户端代码，只需要修改外观类即可。
   • 更好的分层：外观模式有助于划分系统层次结构，分离子系统与客户端代码，增强系统的模块化设计。
   2. 2 缺点
   • 增加额外的封装层：引入外观模式会增加系统的复杂度和额外的封装层，可能导致性能开销增加。
   • 不完全符合开闭原则：在某些情况下，外观类可能需要频繁修改以适应子系统的变化，这违背了开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。
   • 可能过度简化：外观模式可能会隐藏子系统的重要功能或灵活性，导致客户端无法使用子系统的所有功能，限制了灵活性。

3. 适用场景

   • 复杂系统的简化接口：当你需要为一个复杂的子系统提供一个简单的接口时，可以使用外观模式。
   • 降低系统耦合度：当你需要将客户端代码与复杂子系统解耦时，可以使用外观模式。
   • 分层设计：当你需要实现一个分层结构的系统时，可以使用外观模式来组织子系统的交互。

二、外观模式基本代码

1. TV类（子系统类）

   class TV {
       public void on() {
           System.out.println("TV is on");
       }
   
       public void off() {
           System.out.println("TV is off");
       }
   }
   
   class SoundSystem {
       public void on() {
           System.out.println("Sound system is on");
       }
   
       public void off() {
           System.out.println("Sound system is off");
       }
   
       public void setVolume(int volume) {
           System.out.println("Sound system volume set to " + volume);
       }
   }
   
   class DVDPlayer {
       public void on() {
           System.out.println("DVD player is on");
       }
   
       public void off() {
           System.out.println("DVD player is off");
       }
   
       public void play(String movie) {
           System.out.println("Playing movie: " + movie);
       }
   }
   

2. DVDPlayer类（外观类）

   class HomeTheaterFacade {
       private TV tv;
       private SoundSystem soundSystem;
       private DVDPlayer dvdPlayer;
   
       public HomeTheaterFacade(TV tv, SoundSystem soundSystem, DVDPlayer dvdPlayer) {
           this.tv = tv;
           this.soundSystem = soundSystem;
           this.dvdPlayer = dvdPlayer;
       }
   
       public void watchMovie(String movie) {
           System.out.println("Get ready to watch a movie...");
           tv.on();
           soundSystem.on();
           soundSystem.setVolume(10);
           dvdPlayer.on();
           dvdPlayer.play(movie);
       }
   
       public void endMovie() {
           System.out.println("Shutting down the home theater...");
           dvdPlayer.off();
           soundSystem.off();
           tv.off();
       }
   }
   

3. 客户端代码

   public class HomeTheaterTest {
       public static void main(String[] args) {
           TV tv = new TV();
           SoundSystem soundSystem = new SoundSystem();
           DVDPlayer dvdPlayer = new DVDPlayer();
   
           HomeTheaterFacade homeTheater = new HomeTheaterFacade(tv, soundSystem, dvdPlayer);
   
           homeTheater.watchMovie("Inception");
           System.out.println("\nMovie is over...\n");
           homeTheater.endMovie();
       }
   }
   

三、实现方式

1. 考虑能否在现有子系统的基础上提供一个更简单的接口。 如果该接口能让客户端代码独立于众多子系统类， 那么你的方向就是正确的。
2. 在一个新的外观类中声明并实现该接口。 外观应将客户端代码的调用重定向到子系统中的相应对象处。 如果客户端代码没有对子系统进行初始化， 也没有对其后续生命周期进行管理， 那么外观必须完成此类工作。
3. 如果要充分发挥这一模式的优势， 你必须确保所有客户端代码仅通过外观来与子系统进行交互。 此后客户端代码将不会受到任何由子系统代码修改而造成的影响， 比如子系统升级后， 你只需修改外观中的代码即可。
4. 如果外观变得过于臃肿， 你可以考虑将其部分行为抽取为一个新的专用外观类。