设计模式-外观模式

1. 具体需求

组建一个家庭影院：

DVD播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机，要求完成使用家庭影院的功能，其过程为：

直接用遥控统筹各设备开关：

开爆米花机
降下屏幕
开投影仪
开音响
开DVD，选DVD
拿爆米花
调暗灯光
播放
观影结束后，关掉各种设备

2. 传统解决方式

2.1 类图

2.2 问题分析

在ClientTest类的main方法中，创建各个子系统的对象，并直接去调用子系统（对象）相关方法，会造成调用过程混乱，没有清晰的过程。
不利于在ClientTest类中去维护对子系统的操作

2.3 解决思路

定义一个高层接口，给子系统中的一组接口提供一个一致的界面（比如在高层接口提供四个方法ready、play、pause、end），用来访问子系统中的一群接口。

也就是说：通过定义一个一致的接口（界面类），用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关系这个子系统的内部细节——>外观模式。

3. 外观模式

3.1 基本介绍

1）外观模式（Facade），也叫“过程模式”，外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此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。

2）外观模式通过定义一个一致的接口，用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需跟这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节

3.2 原理类图

3.3 角色分析

1）外观类（Facade）：聚合子系统，为调用端提供统一的调用接口，外观类知道哪些子系统负责处理请求，从而将调用端的请求代理给适当子系统对象。

2）调用者（Client）：外观接口的调用者。

3）子系统的集合：指模块或者子系统，处理Facade，对象指派的任务，它是功能的实际提供者。

4. 外观模式解决方式

4.1 传统方式解决方式说明

1）外观模式可以理解为转换一群接口，客户只要调用一个接口，而不用调用多个接口才能达到目的。比如：在pc上安装软件的时候经常有一键安装选项（省去选择安装目录、安装的组件等等），还有就是手机的重启功能（把关机和启动合为一个操作）。

2）外观模式就是解决多个复杂接口带来的使用困难，起到简化用户操作的作用

3）示意图

4.2 外观模式实例

1）使用外观模式完成家庭影院项目

2）思路分析和图解（类图）

3）代码示例

//子系统
public class DVDPlayer {
    //使用单例模式（饿汉式）
    private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();

    public static DVDPlayer getInstance(){
        return instance;
    }

    public void on(){
        System.out.println("DVD on……");
    }

    public void off(){
        System.out.println("DVD off……");
    }

    public void pause(){
        System.out.println("DVD pause……");
    }

    public void play(){
        System.out.println("DVD play……");
    }
}

public class Popcorn {
    //使用单例模式（饿汉式）
    private static Popcorn instance = new Popcorn();

    public static Popcorn getInstance(){
        return instance;
    }

    public void on(){
        System.out.println("Popcorn on……");
    }

    public void off(){
        System.out.println("Popcorn off……");
    }

    public void pop(){
        System.out.println("Popcorn pop……");
    }
}

public class Projector {
    //使用单例模式（饿汉式）
    private static Projector instance = new Projector();

    public static Projector getInstance(){
        return instance;
    }

    public void on(){
        System.out.println("Projector on……");
    }

    public void off(){
        System.out.println("Projector off……");
    }

    public void focus(){
        System.out.println("Projector focus……");
    }
}
//Screen、Stereo、ThreatLight……

//facade类
public class HomeTheaterFacade {
    //定义各个子系统对象
    private TheaterLight light;
    private Popcorn popcorn;
    private Stereo stereo;
    private Projector projector;
    private Screen screen;
    private DVDPlayer dvdPlayer;

    //构造器
    public HomeTheaterFacade() {
        super();
        light = TheaterLight.getInstance();
        popcorn = Popcorn.getInstance();
        stereo = Stereo.getInstance();
        projector = Projector.getInstance();
        screen = Screen.getInstance();
        dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
    }

    //操作分成四步
    public void ready() {
        popcorn.on();//打开爆米花机
        popcorn.pop();//开始炸爆米花
        screen.down();//降下屏幕
        projector.on();//打开投影
        stereo.on();//打开立体声
        dvdPlayer.on();//打开DVD
        light.dim();//灯光调暗
    }

    public void play() {
        dvdPlayer.play();//播放DVD
    }

    public void pause() {
        dvdPlayer.pause();//暂停DVD
    }

    public void end() {
        popcorn.off();//关闭爆米花
        light.bright();//灯光调亮
        screen.up();//收起屏幕
        projector.off();//关闭投影
        stereo.off();//关闭立体声
        dvdPlayer.off();//关闭DVD
    }
}

//客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //直接调用各个子系统，很繁琐麻烦
        //使用facade统一调用
        HomeTheaterFacade facade = new HomeTheaterFacade();
        facade.ready();
        facade.play();
        facade.end();
    }
}

5. 外观模式在MyBatis框架应用的源码分析

1）MyBatis中的Configuration去创建MetaObject对象使用到了外观模式

2）代码分析+Debug源码+示意图

3）对源码中使用到的外观模式的角色类图

6. 外观模式的注意事项和细节

1）外观模式对外屏蔽了子系统的细节，因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性 2）外观模式对客户端与子系统的轉合关系 - 解轉，让子系统内部的模块更易维护和扩展 3）通过合理的使用外观模式，可以帮我们更好的划分访问的层次 4）当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用 Facade 模式 5）在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统己经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个Facade 类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与 Facade 类交互，提高复用性 6）不能过多的或者不合理的使用外观模式，使用外观模式好，还是直接调用模块好。要以让系统有层次，利于维护为目的。