【设计模式】第十篇：外观模式，开着小破车的快乐

不知道大家有没有这样开或者坐过这样一辆“小破车”，他能跑，但是内部娱乐或者说一些辅助的设备几乎可以忽略不计，条件虽然艰苦了一些，但是我们还是要自己给自己创造快乐 ，夏天太热了，先给自己安装一台空调，害，其实就是一台小电扇，接着就是我们的 360度音响体验了，其实也就是一个低音炮，来吧，最奢侈的一个设备来了，遮光板上接一个屏幕，还能连一个简单的 DVD 机器，好的吧，麻雀虽小，但是也算五脏俱全了，就像代码一样，毕竟有功能，能运行的程序就是 “好程序” 对吧哈哈哈~

上车，打开我的小电扇，打开小音响，再放好 DVD，就可以发动小破车出发了，下车的时候熄掉火，依次关掉 DVD，音响，电扇，就可以出去了，虽然满满的仪式感，但是因为这些外接的设备都是一个一个独立的，所以不管是开启关闭，我都需要依次对其进行操作，自己忙了一天再回来在上折腾这个，别提多烦恼了

真羡慕别人的“豪华”小轿车，上车以后，一键打火，所有配套设备自动启动，凉飕飕的空调，动感的音乐

幻想着，我能不能也将我的小破车，改装成 “智能” 的模样呢？

下面我们就用代码来看一下我们的小破车设备改造

先复现一下我那些 DVD 、音响等等原来的状态

说明：这里只是为了演示，就在单线程环境下，简单的用了饿汉式单例，空调也就是上面说的小电扇，姑且这么叫好了

  1. /**
  2.  * 空调设备
  3.  */
  4. public class AirConditioner {
  5.     // 饿汉式单例
  6.     private static AirConditioner instance = new AirConditioner();
  8.     public static AirConditioner getInstance() {
  9.         return instance;
  10.     }
  12.     public void turnOn() {
  13.         System.out.println("开启空调");
  14.     }
  16.     public void turnOff() {
  17.         System.out.println("关闭空调");
  18.     }
  19. }

这是音响

  1. /**
  2.  * 音响设备
  3.  */
  4. public class Sound {
  5.     // 饿汉式单例
  6.     private static Sound instance = new Sound();
  8.     public static Sound getInstance() {
  9.         return instance;
  10.     }
  12.     public void turnOn() {
  13.         System.out.println("开启音响");
  14.     }
  16.     public void turnOff() {
  17.         System.out.println("关闭音响");
  18.     }
  20. }

这是 DVD

  1. public class DVDPlayer {
  2.     // 饿汉式单例
  3.     private static DVDPlayer instance = new DVDPlayer();
  5.     public static DVDPlayer getInstance() {
  6.         return instance;
  7.     }
  9.     public void turnOn() {
  10.         System.out.println("开启DVD");
  11.     }
  13.     public void turnOff() {
  14.         System.out.println("关闭DVD");
  15.     }
  17. }

如果使用传统的方式测试一下

  1. public class Test {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         // 拿到三种设备的实例
  4.         AirConditioner airConditioner = AirConditioner.getInstance();
  5.         DVDPlayer dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
  6.         Sound sound = Sound.getInstance();
  8.         System.out.println("=====开启的过程=====");
  9.         airConditioner.turnOn();
  10.         dvdPlayer.turnOn();
  11.         sound.turnOn();
  12.         
  13.         System.out.println("=====关闭的过程=====");
  14.         airConditioner.turnOff();
  15.         dvdPlayer.turnOff();
  16.         sound.turnOff();
  17.     }
  18. }

测试结果

  1. =====开启的过程=====
  2. 开启空调
  3. 开启DVD
  4. 开启音响
  5. =====关闭的过程=====
  6. 关闭空调
  7. 关闭DVD
  8. 关闭音响

效果没问题了，但是可以看出来，只有短短三台设备的开关就需要执行 6 个方法，如果设备更多一些，如果操作不仅只有开关，还有一些别的，岂不是要累死，虽然咱的车是破旧了一些，但这也太折腾了

来吧，改造！

我们创建一个 CarFade 外观类，将这些细节内容都封装进去

  1. public class CarFacade {
  2.     private AirConditioner airConditioner;
  3.     private DVDPlayer dvdPlayer;
  4.     private Sound sound;
  6.     // 在无参构造中拿到实例
  7.     public CarFacade() {
  8.         this.airConditioner = AirConditioner.getInstance();
  9.         this.dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
  10.         this.sound = Sound.getInstance();
  11.     }
  12. 	
  13.     // 一键开启
  14.     public void turnOn() {
  15.         airConditioner.turnOn();
  16.         dvdPlayer.turnOn();
  17.         sound.turnOn();
  18.     }
  19. 	
  20.     // 一键关闭
  21.     public void turnOff() {
  22.         airConditioner.turnOff();
  23.         dvdPlayer.turnOff();
  24.         sound.turnOff();
  25.     }
  26. }

再看看如何测试呢

  1. package cn.ideal.facade;
  3. /**
  4.  * @ClassName: Test
  5.  * @Author: BWH_Steven
  6.  * @Date: 2020/11/27 11:35
  7.  * @Version: 1.0
  8.  */
  9. public class Test {
  10.     public static void main(String[] args) {
  11.           // 拿到三种设备的实例
  12.         CarFacade carFacade = new CarFacade();
  14.         System.out.println("=====开启的过程=====");
  15.         carFacade.turnOn();
  17.         System.out.println("=====关闭的过程=====");
  18.         carFacade.turnOff();
  19.     }
  20. }

测试结果：

  1. =====开启的过程=====
  2. 开启空调
  3. 开启DVD
  4. 开启音响
  5. =====关闭的过程=====
  6. 关闭空调
  7. 关闭DVD
  8. 关闭音响

效果一样没问题，但是我们作为调用者，这可舒服了，我们也可以一键开关这些娱乐辅助设备了，其实这就是利用了一种简单实用的设计模式——外观模式，下面来一起看看它的概念

外观模式（门面模式）：它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

就着上面的例子也很好理解，空调、印象、DVD，就是一个一个复杂的子系统，而我们为这几者，提供一个一致的 CarFacade ，我们就避免去访问一个一个子系统的具体细节，而只需要执行，这个 CarFacade 提供给我们对外的一个方法，其实就是达到了一个封装，精简的效果

还有例子，例如在生活中要去办户口或者注册公司等等，我们往往需要往返于多个部门之间，到处开证明，办手续，但是如果有一个综合性质的部门，统一办理对应的业务，对于用户来说就无须来回奔走，只需要根据这个综合部分对外的窗口，提交指定的材料，等待其帮你办理即可

再回到代码上，其实我们在平时的开发中已经有意或者无意的使用到了外观模式，例如高层的模块中，我们想要调用多个相对复杂的子系统，我们为了精简接口的数量，一般都会再创建一个新的类，对其进行调用封装，然后使得最终调用者，可以更加简洁容易的调用这些子系统的功能

依旧分析一下其角色：

  • 外观（Facade）角色：为多个子系统对外提供一个共同的接口或者说一致的界面，使得这些子系统更加好使用
  • 子系统（Sub System）角色：实现系统的部分功能，它们其实才是我们真正想要访问的内容，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
  • 简化了调用过程：只需要访问外观模式给出的对外接口即可完成调用
  • 封装性更好：使用外观模式，子系统功能及具体细节被隐藏了起来，封装性更好
  • 耦合性降低：调用者只与外观对象进行交互，不直接与子系统进行接触，降低了对子系统的依赖程序，降低了耦合
  • 符合迪米特法则
  • 不能很好的规避扩展风险：系统内部扩展子系统的时候，容易产生风险
  • 违背开闭原则：扩展子系统的时候，可能需要修改外观类，会违背开闭原则

我们在开发初期，会有意识的使用一些常见一些架构方式，例如 MVC 等等，在层级和业务很复杂的情况下，就需要考虑在每个层级都创建一个外观对象作为入口，这样就可以为复杂的子系统提供一些简单的接口

我们不断的更新，扩展一些功能，就会导致有很多细小却又缺不得的类，或者有一些非常复杂的系统，例如包含很多个类，这个时候我们可以考虑创建一个外观 Facade 类，简化接口，降低它们之间的依赖

有一些老旧的系统，几乎已经没有维护扩展的价值对了，但是其中又有一些牵扯很大的核心功能，我们在新系统中又没有足够的精力和成本去重构，只能设计一个外观 Facade 类，来交互新旧系统的代码

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