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外观模式(Facade Pattern)

概述

想想我们小时候玩的四驱车,里面的构造很复杂,马达,舵机,电池组等等,而我们控制它却非常简单,只要打开电池开关,他就可以跑。我们其实不用知道它里面是如何工作,只要知道拨动开关它就可以工作就行了,这个开关其实就四驱车给我们的一个友好的组件,使得我们可以很方便的控制它。

外观模式其实定义了一个高层接口,该接口为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,使得这一子系统更加容易使用。

类图和样例

Facade-Pattern

在这个对象图中,出现了两个角色:

外观(Facade)角色:客户端可以调用这个角色的方法。此角色知晓相关的(一个或者多个)子系统的功能和责任。在正常情况下,本角色会将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去。

子系统(subsystem)角色:可以同时有一个或者多个子系统。每一个子系统都不是一个单独的类,而是一个类的集合。每一个子系统都可以被客户端直接调用,或者被外观角色调用。子系统并不知道外观的存在,对于子系统而言,外观仅仅是另外一个客户端而已。

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#include<iostream>
using namespace std;
class Scanner
{
public:
void Scan() { cout<<"词法分析"<<endl; }
};
class Parser
{
public:
void Parse() { cout<<"语法分析"<<endl; }
};
class GenMidCode
{
public:
void GenCode() { cout<<"产生中间代码"<<endl; }
};
class GenMachineCode
{
public:
void GenCode() { cout<<"产生机器码"<<endl;}
};
//高层接口 Fecade
class Compiler
{
public:
void Run()
{
Scanner scanner;
Parser parser;
GenMidCode genMidCode;
GenMachineCode genMacCode;
scanner.Scan();
parser.Parse();
genMidCode.GenCode();
genMacCode.GenCode();
}
};

//client
int main()
{
Compiler compiler;
compiler.Run();
return 0;
}

要点

1.Facade模式对客户屏蔽了子系统组件,因而减少了客户处理的对象的数目并使得子系统使用起来更加方便。

2.Facade模式实现了子系统与客户之间的松耦合关系,而子系统内部的功能组件往往是紧耦合的。松耦合关系使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。

3.如果应用需要,它并不限制它们使用子系统类。因此你可以在系统易用性与通用性之间选择。

4.在外观模式中,通常只需要一个外观类,并且此外观类只有一个实例,换言之它是一个单例类。当然这并不意味着在整个系统里只能有一个外观类,而仅仅是说对每一个子系统只有一个外观类。或者说,如果一个系统有好几个子系统的话,每一个子系统有一个外观类,整个系统可以有数个外观类。

5.外观模式的用意是为子系统提供一个集中化和简化的沟通管道,而不建议向子系统加入新的行为。

6.外观模式注重的是简化接口,它更多的时候是从架构的层次去看整个系统,而并非单个类的层次。

适用性和优缺点

适用性

1.为一个复杂子系统提供一个简单接口。

2.提高子系统的独立性。

3.在层次化结构中,可以使用Facade模式定义系统中每一层的入口。

优点

1松散耦合
外观模式松散了客户端与子系统的耦合关系,让子系统内部的模块能更容易扩展和维护。即要点2.

2简单易用
外观模式让子系统更加易用,客户端不再需要了解子系统内部的实现,也不需要跟众多子系统内部的模块进行交互,只需要跟外观交互就可以了,相当于外观类为外部客户端使用子系统提供了一站式服务。

3更好的划分访问层次
通过合理使用Facade,可以帮助我们更好的划分访问的层次。有些方法是对系统外的,有些方法是系统内部使用的。把需要暴露给外部的功能集中到外观中,这样既方便客户端使用,也很好的隐藏了内部的细节。

缺点

过多的或者是不太合理的Facade也容易让人迷惑,到底是调用Facade好呢,还是直接调用模块好。