12.设计模式-外观模式

七八个星天外，两三点雨山前。

——辛弃疾《西江月》

## 设计模式-外观模式

1. 案例引出外观模式

影院管理项目，组建一个家庭影院其中包括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：

直接用遥控器：统筹各设备开关

开爆米花机Popcorn

放下屏幕Screen

开投影仪Projector

开音响Stereo

开 DVD，选 DVD

去拿爆米花

调暗灯光TheaterLight

播放

观影结束后，关闭各种设备

传统方式解决影院管理

然后再关闭各种设备就完成了，其中的很明显调用的方法太多，我们不方便调用。

传统方式解决影院管理问题分析

在 ClientTest 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 中，去维护对子系统的操作

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。也就是说就是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，而无需关心这个子系统的内部细节，这就要使用到设计模式中的外观模式了。

2. 外观模式

2.1 外观模式基本介绍

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。

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。

2.2 外观模式原理类图

外观类(Facade): 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。

调用者(Client): 外观接口的调用者。

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

2.3 外观模式解决影院管理

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）。

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。

2.4 代码实现

创建应用对象

播放器DVDPlayer

public class DVDPlayer {
	
    // 私有化构造器
    private DVDPlayer(){     
    }
 
	// 使用单例模式, 使用饿汉式
	private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();
	
	public static DVDPlayer getInstanc() {
		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println(" 打开DVD...");
	}
	public void off() {
		System.out.println(" 关闭DVD...");
	}
	
	public void play() {
		System.out.println(" 播放电影...");
	}
	
	public void pause() {
		System.out.println(" 暂停电影...");
	}
}

投影仪Projector

public class Projector {
    
    // 私有化构造器
    private Projector(){     
    }
    
	private static Projector instance = new Projector();
	
	public static Projector getInstance() {
		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println(" 打开投影仪... ");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 关闭投影仪... ");
	}
	
	public void focus() {
		System.out.println(" 投影仪正在工作...  ");
	}
}

音响Stereo

public class Stereo {
    
    // 私有化构造器
    private Stereo(){     
    }
    
	private static Stereo instance = new Stereo();
	
	public static Stereo getInstance() {
		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println(" 打开音响... ");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 关闭音响... ");
	}
}

爆米花机Popcorn

public class Popcorn {
    
	// 私有化构造器
    private Popcorn(){     
    }
	private static Popcorn instance = new Popcorn();
	
	public static Popcorn getInstance() {
		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println(" 打开爆米花机...");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 关闭爆米花机... ");
	}
	
	public void pop() {
		System.out.println(" 制作爆米花中...");
	}
}

屏幕Screen

public class Screen {
	// 私有化构造器
    private Screen(){     
    }
    
	private static Screen instance = new Screen();
	
	public static Screen getInstance() {
		return instance;
	}
	
	public void up() {
		System.out.println(" 放映结束，升起显示屏...");
	}
	
	public void down() {
		System.out.println(" 开始放映，放下显示屏...");
	}
}

灯光TheaterLight

public class TheaterLight {
    
	// 私有化构造器
    private TheaterLight(){     
    }
    
	private static TheaterLight instance = new TheaterLight();

	public static TheaterLight getInstance() {
		return instance;
	}

	public void on() {
		System.out.println(" 打开灯光...");
	}

	public void off() {
		System.out.println(" 关闭灯光...");
	}

	public void dim() {
		System.out.println(" 调暗灯光... ");
	}

	public void bright() {
		System.out.println(" 调亮灯光...");
	}
}

外观类Facade

public class HomeTheaterFacade {
	
	//定义各个子系统对象
	private TheaterLight theaterLight;
	private Popcorn popcorn;
	private Stereo stereo;
	private Projector projector;
	private Screen screen;
	private DVDPlayer dVDPlayer;
	
	//构造器
	public HomeTheaterFacade() {
		super();
		this.theaterLight = TheaterLight.getInstance();
		this.popcorn = Popcorn.getInstance();
		this.stereo = Stereo.getInstance();
		this.projector = Projector.getInstance();
		this.screen = Screen.getInstance();
		this.dVDPlayer = DVDPlayer.getInstanc();
	}

	// 准备工作
	public void ready() {
        // 打开爆米花机，制作爆米花
		popcorn.on();
		popcorn.pop();
        // 放下屏幕
		screen.down();
        // 打开投影仪
		projector.on();
        // 打开音响
		stereo.on();
        // 打开DVD
		dVDPlayer.on();
        // 调暗灯光
		theaterLight.dim();
	}
	
    // 播放DVD
	public void play() {
		dVDPlayer.play();
	}
	
    // 暂停DVD
	public void pause() {
		dVDPlayer.pause();
	}
	
    // 观影结束，关闭各种设备
	public void end() {
        // 关闭爆米花机
		popcorn.off();
        // 打开灯光
		theaterLight.bright();
		// 升起屏幕
        screen.up();
        // 关闭投影仪
		projector.off();
        // 关闭音响
		stereo.off();
        // 关闭DVD
		dVDPlayer.off();
	}
}

Client

Client就是用户，是不是感觉这么复杂的操作用户操作起来感觉很简单，这就是外观模式的力量。


public class Client {

	public static void main(String[] args) {
        
		HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
        
		homeTheaterFacade.ready();
		homeTheaterFacade.play();
		homeTheaterFacade.end();
	}

}

2.5 外观模式的细节

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。

外观模式对客户端与子系统的耦合关系 - 解耦，让子系统内部的模块更易维护和扩展。

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。

当系统需要进行分层设计时，可以考虑使用 Facade 模式。

在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已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。

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。

1. 案例引出外观模式

2. 外观模式

2.1 外观模式基本介绍

2.2 外观模式原理类图

2.3 外观模式解决影院管理

2.4 代码实现

创建应用对象

外观类Facade

Client

2.5 外观模式的细节

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