11.外观模式

1.影院管理项目

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：直接用遥控器统筹各设备开关

• 开爆米花机
• 放下屏幕
• 开投影仪
• 开音响
• 开 DVD， 选 DVD
• 去拿爆米花
• 调暗灯光
• 播放
• 观影结束后， 关闭各种设备

2.传统方式解决影院管理

每个设备都对应于一个类，导致客户端使用时，直接依赖于具体的类

• 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 代码中对子系统进行维护操作

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 --> 外观模式

3.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
• 外观模式属于结构型模式

原理类图的说明(外观模式的角色)

• 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

4.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

外观模式应用案例：使用外观模式来完成家庭影院项目

代码实现

DVDPlayer: 播放器类

public class 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(" dvd on ");
	}

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

	public void play() {
    
    
		System.out.println(" dvd is playing ");
	}

	// ....
	public void pause() {
    
    
		System.out.println(" dvd pause ..");
	}
	
}

Popcorn：爆米花类

public class Popcorn {
    
    

	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 ff ");
	}

	public void pop() {
    
    
		System.out.println(" popcorn is poping  ");
	}
	
}

projector: 投影仪类

public class Projector {
    
    

	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 ff ");
	}

	public void focus() {
    
    
		System.out.println(" Projector is Projector  ");
	}


	
}

Screen:屏幕类

public class Screen {
    
    

	private static Screen instance = new Screen();

	public static Screen getInstance() {
    
    
		return instance;
	}

	public void up() {
    
    
		System.out.println(" Screen up ");
	}

	public void down() {
    
    
		System.out.println(" Screen down ");
	}

}

stereo: 立体声类

public class Stereo {
    
    

	private static Stereo instance = new Stereo();

	public static Stereo getInstance() {
    
    
		return instance;
	}

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

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

	public void up() {
    
    
		System.out.println(" Screen up.. ");
	}

	
}

TheaterLight: 电影院灯光类

public class TheaterLight {
    
    

	private static TheaterLight instance = new TheaterLight();

	public static TheaterLight getInstance() {
    
    
		return instance;
	}

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

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

	public void dim() {
    
    
		System.out.println(" TheaterLight dim.. ");
	}

	public void bright() {
    
    
		System.out.println(" TheaterLight bright.. ");
	}
}

HomeTheaterFacade: 家庭影院外观类

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();
	}

	// 操作分成 4 步
    
	public void ready() {
    
    
		popcorn.on();
		popcorn.pop();
		screen.down();
		projector.on();
		stereo.on();
		dVDPlayer.on();
		theaterLight.dim();
	}

	public void play() {
    
    
		dVDPlayer.play();
	}

	public void pause() {
    
    
		dVDPlayer.pause();
	}

	public void end() {
    
    
		popcorn.off();
		theaterLight.bright();
		screen.up();
		projector.off();
		stereo.off();
		dVDPlayer.off();
	}

}

Client: 客户端调用类

public class Client {
    
    

	public static void main(String[] args) {
    
    
		
        
        // 使用外观模式
		HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
		homeTheaterFacade.ready();
		homeTheaterFacade.play();
		homeTheaterFacade.end();
	}

}

5.mybatis外观模式设计案例

1. MyBatis 中的 Configuration去创建 MetaObject对象使用到外观模式

2. Configuration类中的newMetaObject() 方法调用MetaObject.forObject()静态方法创建 MetaObject对象

3. Configuration类相当于外观类，对客户端（调用方）提供统一接口
   成员变量 reflectorFactory、objectFactory、objectWrapperFactory、mapperRegistry 相当于子系统集合

6.外观模式的注意事项

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耦合关系，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
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