设计模式之-门面模式,快速掌握门面模式,通俗易懂的讲解门面模式以及它的使用场景

发布时间:2023年12月25日


一、快速理解门面模式:

当谈到门面模式(Facade Pattern)时,我们可以将其比作一个建筑物的门面,门面是人们与建筑物进行交互的入口,隐藏了内部的复杂结构,使得人们可以轻松地与建筑物交互而不必了解其内部的复杂性。在软件设计中,门面模式也是类似的概念。

简单来说,门面模式提供了一个统一的接口,用于简化复杂系统的访问。它封装了内部子系统的复杂性,为客户端提供了一个简化的接口,使得客户端可以更容易地使用系统而不必了解底层的实现细节。

二、门面模式使用场景:

  1. 当一个系统中的多个子系统存在复杂的依赖关系和交互逻辑时,可以通过门面模式将其封装起来,提供一个简单的接口给客户端使用。
  2. 当客户端需要与底层子系统进行交互,但又不希望直接与子系统耦合时,可以使用门面模式来隐藏子系统的复杂性。
  3. 当需要对现有的系统进行重构或简化时,可以考虑引入门面模式。

三、优缺点:

优点:

  • 简化了客户端与系统之间的交互,客户端只需要调用门面接口即可完成复杂的操作,无需了解内部子系统的复杂性。
  • 将系统的复杂性封装起来,提高了系统的可维护性和可扩展性。
  • 降低了客户端和子系统之间的耦合度,使得子系统的改变不会影响到客户端。

缺点:

  • 如果系统变得过于复杂,门面类本身可能会变得庞大而臃肿。
  • 门面模式不符当谈到门面模式(Facade Pattern)时,我们可以将其比作一个建筑物的门面,门面是人们与建筑物进行交互的入口,隐藏了内部的复杂结构,使得人们可以轻松地与建筑物交互而不必了解其内部的复杂性。在软件设计中,门面模式也是类似的概念。

简单来说,门面模式提供了一个统一的接口,用于简化复杂系统的访问。它封装了内部子系统的复杂性,为客户端提供了一个简化的接口,使得客户端可以更容易地使用系统而不必了解底层的实现细节。

四、示例代码:

假设我们有一个电影播放器系统,它由多个子系统组成,包括音频子系统、视频子系统和字幕子系统。每个子系统都有自己的复杂初始化和配置过程。现在我们可以使用门面模式来隐藏这些细节并提供一个简化的接口给客户端:

// 音频子系统
class AudioSystem {
    public void initialize() {
        System.out.println("音频子系统初始化...");
    }
    
    public void playAudio() {
        System.out.println("播放音频...");
    }
}

// 视频子系统
class VideoSystem {
    public void initialize() {
        System.out.println("视频子系统初始化...");
    }
    
    public void playVideo() {
        System.out.println("播放视频...");
    }
}

// 字幕子系统
class SubtitleSystem {
    public void initialize() {
        System.out.println("字幕子系统初始化...");
    }
    
    public void showSubtitle() {
        System.out.println("显示字幕...");
    }
}

// 电影播放器门面类
class MoviePlayerFacade {
    private AudioSystem audioSystem;
    private VideoSystem videoSystem;
    private SubtitleSystem subtitleSystem;
    
    public MoviePlayerFacade() {
        audioSystem = new AudioSystem();
        videoSystem = new VideoSystem();
        subtitleSystem = new SubtitleSystem();
    }
    
    public void playMovie() {
        audioSystem.initialize();
        videoSystem.initialize();
        subtitleSystem.initialize();
        
        audioSystem.playAudio();
        videoSystem.playVideo();
        subtitleSystem.showSubtitle();
    }
}

现在,我们可以通过使用电影播放器门面类来播放电影,而不必了解各个子系统的复杂性:

public class FacadePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        MoviePlayerFacade moviePlayerFacade = new MoviePlayerFacade();
        moviePlayerFacade.playMovie();
    }
}

输出结果:

音频子系统初始化...
视频子系统初始化...
字幕子系统初始化...
播放音频...
播放视频...
显示字幕...

五、我们再来听一个故事,加深理解

让我们来看一个有趣的故事来解释门面模式的概念。

假设你是一个顾客,你经常去一家咖啡店购买咖啡。这家咖啡店有一个复杂的咖啡制作流程,包括磨咖啡豆、冲泡咖啡、加入牛奶或糖等步骤。每次你购买咖啡时,你都需要告诉咖啡师你的具体要求,比如咖啡豆的种类、浓度、加入的配料等等。这使得购买咖啡变得相当繁琐,尤其是当你想尝试不同种类的咖啡时。

然后,有一天,这家咖啡店引入了一个咖啡点单系统(门面),用于简化顾客购买咖啡的过程。现在,你只需要告诉系统你想要的咖啡类型,比如浓缩咖啡、拿铁或卡布奇诺,系统会自动处理所有的细节并将咖啡制作好,然后直接交给你。

这个咖啡点单系统(门面)隐藏了咖啡制作的复杂性,提供了一个简化的接口给顾客。你不再需要了解咖啡制作的具体步骤,也不需要和咖啡师交流太多细节,只需要告诉系统你的喜好,系统就会为你完成剩下的工作。

通过这个故事,我们可以将咖啡店视为一个复杂的系统,包括磨豆机、咖啡机、加糖机等子系统。而咖啡点单系统(门面)则提供了一个简化的接口,封装了这些子系统的复杂性,使得顾客可以轻松地购买咖啡而不必了解内部的实现细节。

在软件设计中,门面模式的作用与这个故事类似。它隐藏了系统内部的复杂性,提供了一个简单的接口给客户端,使得客户端可以更轻松地使用系统而不必了解底层的实现细节。

以下是使用Java语言实现上述故事中的咖啡店和咖啡点单系统(门面)的示例代码:

// 子系统 - 咖啡机
class CoffeeMachine {
    public void brewCoffee(String beans) {
        System.out.println("用" + beans + "豆冲泡咖啡");
    }
}

// 子系统 - 牛奶加糖机
class MilkAndSugarMachine {
    public void addMilk() {
        System.out.println("加入牛奶");
    }

    public void addSugar() {
        System.out.println("加入糖");
    }
}

// 门面 - 咖啡点单系统
class CoffeeOrderSystem {
    private CoffeeMachine coffeeMachine;
    private MilkAndSugarMachine milkSugarMachine;

    public CoffeeOrderSystem() {
        coffeeMachine = new CoffeeMachine();
        milkSugarMachine = new MilkAndSugarMachine();
    }

    public void makeCoffee(String coffeeType) {
        if (coffeeType.equals("浓缩咖啡")) {
            coffeeMachine.brewCoffee("浓缩");
        } else if (coffeeType.equals("拿铁")) {
            coffeeMachine.brewCoffee("浓缩");
            milkSugarMachine.addMilk();
        } else if (coffeeType.equals("卡布奇诺")) {
            coffeeMachine.brewCoffee("浓缩");
            milkSugarMachine.addMilk();
            milkSugarMachine.addSugar();
        } else {
            System.out.println("抱歉,我们不提供这种类型的咖啡");
        }
    }
}

// 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CoffeeOrderSystem orderSystem = new CoffeeOrderSystem();

        orderSystem.makeCoffee("浓缩咖啡");
        // 输出:用浓缩豆冲泡咖啡

        orderSystem.makeCoffee("拿铁");
        // 输出:用浓缩豆冲泡咖啡
        //      加入牛奶

        orderSystem.makeCoffee("卡布奇诺");
        // 输出:用浓缩豆冲泡咖啡
        //      加入牛奶
        //      加入糖

        orderSystem.makeCoffee("摩卡");
        // 输出:抱歉,我们不提供这种类型的咖啡
    }
}

在上面的代码中,CoffeeMachine 和 MilkAndSugarMachine 分别代表咖啡店的子系统,用于冲泡咖啡和添加牛奶、糖等配料。CoffeeOrderSystem 则作为门面,封装了这些子系统的复杂性。

客户端通过调用 CoffeeOrderSystem 的 makeCoffee 方法来点咖啡,只需要传入咖啡的类型,而无需关心具体的制作过程。CoffeeOrderSystem 根据咖啡类型的不同,调用相应的子系统方法完成咖啡的制作。

这样,通过门面模式,客户端可以简单地使用咖啡点单系统,而不必直接与子系统交互,从而隐藏了咖啡制作的复杂性。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_42262444/article/details/135197787
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