23种设计模式之一————外观模式详细介绍与讲解

一、概念

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用来访问系统中的一群接口，从而简化客户端与系统之间的交互。外观模式通过引入一个外观类来封装子系统的复杂性，使得客户端只需要与外观类交互，而无需直接与子系统的各个组件打交道。

二、 外观模式结构

核心思想及解释

外观模式的核心思想是简化复杂系统的接口。它提供一个统一的接口，客户端通过这个接口与复杂子系统进行交互，而不需要了解子系统的详细工作原理。这种模式允许用户避免直接处理复杂的子系统组件，可以更加简单地对子系统进行访问和管理。

模式的UML类图

模式角色

外观角色（Facade）：这是外观模式的核心角色，它提供了一个简化的接口，用于访问子系统中的功能。外观类的作用是封装复杂的子系统操作，让外部客户端无需了解内部细节就能进行交互。
子系统角色（Subsystem）：这些是实际执行具体任务的类或模块。它们可能包含多个类和更复杂的逻辑，对于客户端来说，直接与这些子系统交互可能会非常复杂。
客户角色（Client）：客户端使用外观类提供的接口与子系统进行交互。通过这种方式，客户端可以简化其代码，因为它只需要与外观类打交道，而不是直接与复杂的子系统打交道。

应用场景

1.系统复杂度较高：当系统的某一子系统变得过于复杂，不容易使用时，可以使用外观模式进行简化。它可以将系统的复杂性内部化，对外提供一个简单的接口，使得使用者更加容易使用。
2.系统中存在多个包含关系复杂的接口：当系统中存在多个接口之间的依赖关系比较复杂时，外观模式可以进行封装，将复杂性内部化，从而简化其使用和维护。
3.需要对外封闭系统：当系统需要对外封闭，外界只能通过一个统一的接口来访问系统时，可以使用外观模式进行封装，这样可以有效提高系统的安全性。
4.系统需要进行重构：当系统需要进行重构，需要对原有的代码进行优化和改进时，可以使用外观模式进行重构，使得代码更加易于理解和维护。同时，使用外观模式可以将系统功能进行重组，减少耦合，从而提高系统的灵活性和可扩展性。
5.简化系统接口：客户端需要使用一个简单易用的接口来操作整个系统，而不需要关心系统的内部实现。
6.封装复杂逻辑：系统内部的实现非常复杂，需要通过外观模式来将其封装起来，从而便于管理和维护。
7.解耦系统组件：系统内部的各个组件之间存在较高的耦合度，需要通过外观模式来降低其耦合度，从而提高系统的可扩展性和灵活性。

模式优点

• 简化接口：客户端只需与外观类交互，无需了解系统的复杂性。
• 解耦客户端和子系统：外观类作为中介者，降低了客户端和子系统之间的耦合度。
• 提高灵活性：可以随时修改外观类以适应系统变化，而不会影响客户端代码。

模式缺点

• 不符合“开闭原则”：如果新增子系统或删除子系统，可能需要修改外观角色的代码，这在一定程度上违反了“开闭原则”。
• 可能隐藏了子系统的复杂性：如果外观角色设计得过于复杂，可能会隐藏子系统的复杂性，使得客户端难以理解和使用。
• 封装过度导致灵活性降低：如果外观类封装了过多的子系统功能，可能会导致其变得过于庞大和复杂，反而增加了理解和维护的难度。当需要修改系统内部实现时，可能需要修改外观类，这可能会影响到其他与外观类交互的客户端。

三、实例演示

图示

代码展示

package task1;public class GuaHao {private String keshi;public GuaHao(String keshi) {this.keshi = keshi;}public boolean IsTrue() {if (keshi != null) {return true;} elsereturn false;}}
package task1;public class Menzhen {private GuaHao guaHao;public Menzhen(GuaHao guaHao) {this.guaHao = guaHao;}public String check() {String str = "健胃消食片";if (guaHao.IsTrue()) {//判断是否挂号return str;} elsereturn null;}}
package task1;public class Huajia {private Menzhen menzhen;public Huajia(Menzhen menzhen) {this.menzhen = menzhen;}public double Getprice() {if (menzhen.check() != null) {System.out.println("开的药是："+menzhen.check());return 20;} elsereturn 0;}
}
package task1;public class Pay {private Huajia price;public Pay(Huajia price) {this.price = price;}public boolean IsPay() {System.out.println("已缴费" + price.Getprice());return true;}
}
package task1;public class Medicine {public Pay isPay;public Medicine(Pay isPay) {this.isPay = isPay;}public void GetMedicine() {if (isPay.IsPay()) {System.out.println("已取药");}}}

然后，我们创建一个外观类，它将子系统的功能进行封装：

package task1;public class Facade {private GuaHao guaHao;private Menzhen menzhen;private Huajia huajia;private Pay pay;private Medicine medicine;private String keshi;public Facade(String keshi) {this.keshi = keshi;guaHao = new GuaHao(keshi);menzhen = new Menzhen(guaHao);huajia = new Huajia(menzhen);pay = new Pay(huajia);medicine = new Medicine(pay);}public void check() {System.out.println("挂号:"+keshi);medicine.GetMedicine();}}

最后，我们可以在客户端代码中使用外观类：

package task1;public class Test {public static void main(String[] args){Facade facade = new Facade("内科");facade.check();}}

运行结果

在这个示例中，GuaHao、Menzhen、Huajia、Pay和Medicine代表子系统中的不同组件，它们各自负责挂号、门诊、划价、付费和取药。Facade作为外观类，提供了一个check()方法，该方法调用了所有必要的子系统操作来检查，从而简化了客户端的使用。客户端只需要调用外观类的一个方法，而无需了解每个子系统的具体实现细节。
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