一面面经:请解释外观模式并给出例子

什么是外观模式？

外观模式是一种结构型设计模式，主要用于为复杂系统、库或框架提供一种简化的接口。这种模式通过定义一个包含单个方法的高级接口，来隐藏系统的复杂性，使得对外的API变得简洁并易于使用。

为什么要使用外观模式？

在编写复杂系统或开发大型项目时，你可能需要处理具有大量相互依赖的类和对象的复杂结构。而外观模式可以通过简化复杂的底层操作，来增强代码的可读性和可管理性。

如何实现外观模式？

下面以一个典型的例子来具体说明如何实现外观模式。考虑你正在开发一个计算机的启动系统，该系统需要调用多个硬件设备，如硬盘（HardDrive），内存（Memory）和处理器（Processor） 。

首先，我们定义这些硬件设备的类：

class HardDrive {
  public void readData() {
    // 读取数据的操作
  }
}

class Memory {
  public void loadOS() {
    // 加载操作系统
  }
}

class Processor {
  public void start() {
    // 启动处理器
  }
}

如果没有使用外观模式，客户端代码可能需要直接与这些类交互，这会导致代码混乱且难以维护。 为了改善这种情况，我们可以引入一个"Computer"类，作为所有硬件设备类的一个外观，提供一个简单的"startComputer"方法来启动计算机：

class Computer {
  private HardDrive hardDrive;
  private Memory memory;
  private Processor processor;

  public Computer() {
    this.hardDrive = new HardDrive();
    this.memory = new Memory();
    this.processor = new Processor();
  }

  public void startComputer() {
    hardDrive.readData();
    memory.loadOS();
    processor.start();
  }
}

此时，客户端只需要通过类似下面的方式来调用：

Computer computer = new Computer();
computer.startComputer();

就可以以此简化复杂系统硬件设备的启动操作，降低系统复杂度。

总结

外观模式为复杂系统提供了一个简单的接口，能够隐藏系统内部的复杂性，减少客户端与子系统之间的依赖，使系统具有更高的灵活性和稳定性，是我们在设计软件系统时常用的一个模式。