Java行为型设计模式之外观设计模式详解

外观模式为多个复杂的子系统，提供了一个一致的界面，使得调用端只和这个接口发生调用，而无须关系这个子系统内部的细节。本文将通过示例详细为大家讲解一下外观模式，需要的可以参考一下

软件设计也是这样，当一个系统的功能越来越强，子系统会越来越多，客户对系统的访问也变得越来越复杂。这时如果系统内部发生改变，客户端也要跟着改变，这违背了“开闭原则”，也违背了“迪米特法则”，所以有必要为多个子系统提供一个统一的接口，从而降低系统的耦合度，这就是外观模式的目标。

1.外观设计模式定义

外观（Facade）模式又叫作门面模式，是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，外部应用程序不用关心内部子系统的具体细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高了程序的可维护性。

在日常编码工作中，我们都在有意无意的大量使用外观模式。只要是高层模块需要调度多个子系统（2个以上的类对象），我们都会自觉地创建一个新的类封装这些子系统，提供精简的接口，让高层模块可以更加容易地间接调用这些子系统的功能。尤其是现阶段各种第三方SDK、开源类库，很大概率都会使用外观模式。

2.外观设计模式优点与不足

外观（Facade）模式是“迪米特法则”的典型应用，它有以下主要优点：

降低了子系统与客户端之间的耦合度，使得子系统的变化不会影响调用它的客户类。
对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数目，并使得子系统使用起来更加容易。
降低了大型软件系统中的编译依赖性，简化了系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统不会影响其他的子系统，也不会影响外观对象。

外观（Facade）模式的不足：

不能很好地限制客户使用子系统类，很容易带来未知风险。
增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”。

3.外观设计模式的实现思路

外观（Facade）模式的结构比较简单，主要是定义了一个高层接口。它包含了对各个子系统的引用，客户端可以通过它访问各个子系统的功能。

外观（Facade）模式包含以下主要角色：

外观（Facade）角色：为多个子系统对外提供一个共同的接口。
子系统（Sub System）角色：实现系统的部分功能，客户可以通过外观角色访问它。
客户（Client）角色：通过一个外观角色访问各个子系统的功能。

4.外观设计模式代码示例

场景介绍：有加包装服务、采摘服务、发货服务，为了方便客户端使用，采用外观设计模式进行设计。

public class PackService {
    /**
     * 水果打包：防伪/加固/加急等
     */
    public void doPack(){
        AbstractFactory factory = new AppleFactory();
        /*得到包装*/
        Bag bag = factory.getBag();
        /*现需要增加防伪标识*/
        /*防伪功能*/
        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(){
        //袋子型号
        BagAbstraction pickBag = new SmallBag();
        //袋子材质
        Material material = new Paper();
        pickBag.setMaterial(material);
        //开始采摘
        pickBag.pick();
    }
    public void doSomeThine(){
        System.out.println("doSomeThine");
    }
}
public class SendService {
    /**
     * 指定目的地，发送快递
     */
    public void doSend(){
        //根目录
        DistrictNode root = new DistrictNode("china");
        //一线目录
        root.addChild(new DistrictNode("shang hai"));
        root.addChild(new DistrictNode("tian jin"));
        DistrictNode districtNode = new DistrictNode("bei jing");
        root.addChild(districtNode);
        //二级目录
        districtNode.addChild(new DistrictNode("hai dian qu"));
        districtNode.addChild(new DistrictNode("xi cheng qu"));
        DistrictNode districtNode2 = new DistrictNode("chao yang qu");
        districtNode.addChild(districtNode2);
        //三级目录
        districtNode2.addChild(new LeafNode("san li tun "));
        districtNode2.addChild(new LeafNode("guo mao"));
        System.out.println("请选定目的地："+ JsonOutput.toJson(root));
        /*以下物流运输业务*/
        System.out.println("本次快递目的地：beijing-chanyangqu-sanlitun");
    }
    public void doSomeThine(){
        System.out.println("doSomeThine");
    }
}
//外观类
public class OrderFacade {
    private PickService pickService;
    private PackService packService;
    private SendService sendService;
    public OrderFacade(){
        pickService = new PickService();
        packService = new PackService();
        sendService = new SendService();
    }
    /**
     * 客户订单处理类
     */
    public void doOrder(){
        /*采摘*/
        System.out.println("--------------");
        pickService.doPick();
        /*包装*/
        System.out.println("--------------");
        packService.doPack();
        /*快递*/
        System.out.println("--------------");
        sendService.doSend();
    }
}
 public static void main(String[] args){
        OrderFacade orderFacade = new OrderFacade();
        orderFacade.doOrder();
    }