Facade模式 --- 对象结构型模式
1、意图
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade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、动机
将一个系统划分为若干子系统有利于降低系统的复杂度。一个常见的设计目标是使子系统间的通信和相互依赖达到最小。达到该目标的途径之一就是引进一个外观(facade)对象,它为子系统中较为一般的设施提供了一个单一而简单的界面。
3、实用性
当遇到以下情况时使用Facade模式
1)当你要为一个复杂子系统提供几个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具有可重用性,也更容易对子系统进行定制,但这也给那些不需要定制子系统的用户带来了一些使用上的困难。Facade可以提供一个简单的缺省视图,这一视图对大多数用户来说已经足够,而那些需要更多可定制性的用户可以越过Facade层。
2)客户程序与抽象类的实现之间有很大的依赖性。引入facade将这个子系统与客户以及其他的子系统分离,可以提高子系统的独立性和可移植性。
3)当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用facade模式定义子系统中每次的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,你可以让它们仅通过facade进行通讯,从而简化它们之间的依赖关系。
3. 解决方案
外观模式:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面, Facade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。引入外观角色之后,用户只需要直接与外观角色交互,用户与子系统之间的复杂关系由外观角色来实现,从而降低了系统的耦合度。
4.
适用性
在遇到以下情况使用facade模式:
1) 当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。
这使得子系统更具可重用性,也更容易对子系统进行定制,但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。facade可以提供一个简单的缺省视图,
这一视图对大多数用户来说已经足够,而那些需要更多的可定制性的用户可以越过facade层。
2) 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入 facade将这个子系统与客户以及其他的子系统分离,可以提高子系统的独立性 和可移植性。
3) 当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用 facade模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,你可以让它们仅通过facade进行通讯,从而简化了它们之间的依赖关系。
5.
结构
6.构建模式的组成
外观角色(Facade):是模式的核心,他被客户client角色调用,知道各个子系统的功能。同时根据客户角色已有的需求预订了几种功能组合\
子系统角色(Subsystem classes):实现子系统的功能,并处理由Facade对象指派的任务。对子系统而言,facade和client角色是未知的,没有Facade的任何相关信息;即没有指向Facade的实例。
客户角色(client):调用facade角色获得完成相应的功能。
7.
效果
Facade模式有下面一些优点:
1)对客户屏蔽子系统组件,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。通过引入外观模式,客户代码将变得很简单,与之关联的对象也很少。
2)实现了子系统与客户之间的松耦合关系,这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类,只需要调整外观类即可。
3)降低了大型软件系统中的编译依赖性,并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一般不需要编译所有其他的子系统。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响,而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。
4)只是提供了一个访问子系统的统一入口,并不影响用户直接使用子系统类。
Facade模式的缺点
1) 不能很好地限制客户使用子系统类,如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。
2) 在不引入抽象外观类的情况下,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”。
8、实现
This is an abstract example of how a client ("you") interacts with a facade (the "computer") to a complex system (internal computer parts, like CPU and HardDrive).
/* Complex parts */
class CPU { public void freeze() { ... } public void jump(long position) { ... } public void execute() { ... }} class Memory { public void load(long position, byte[] data) { ... }} class HardDrive { public byte[] read(long lba, int size) { ... }} /* Facade */ class Computer { private CPU cpu; private Memory memory; private HardDrive hardDrive; public Computer() { this.cpu = new CPU(); this.memory = new Memory(); this.hardDrive = new HardDrive(); } public void startComputer() { cpu.freeze(); memory.load(BOOT_ADDRESS, hardDrive.read(BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE)); cpu.jump(BOOT_ADDRESS); cpu.execute(); }} /* Client */ class You { public static void main(String[] args) { Computer facade = new Computer(); facade.startComputer(); }}