23种设计模式之外观模式

外观模式在开发过程中的运用频率非常高，通过一个外观类使得整个系统的接口只有一个统一的高层接口，这样能够降低用户的使用成本，也对用户屏蔽了很多实现细节。

外观模式的定义
要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。门面模式提供一个高层次的接口，使得子系统更易于使用。

外观模式的使用场景

• 为一个复杂子系统提供一个简单接口。
• 当你需要构建一个层次结构的子系统时，使用Facade模式定义了子系统中每层的入口点。

外观模式的UML类图

角色介绍
Facade：系统对外的统一接口，系统内部系统的工作。
SystemA、SystemB、SystemC：实现子系统的功能，并处理由Facade对象指派的任务。对子系统而言，facade和client角色是未知的，没有Facade的任何相关信息；即没有指向Facade的实例。

源码的简单示例

// 电话的接口public interface Phone {    // 打电话    public void dail();    // 挂断    public void hangup();}// 相机的接口public interface Camera {    public void open();    public void takePicture();    public void close();}// 手机的实现类public class PhoneImpl implements Phone {    @Override    public void dail() {        System.out.println("打电话");    }    @Override    public void hangup() {        System.out.println("挂断");    }}// 相机的实现类public class SamsungCamera implements Camera {    @Override    public void open() {        System.out.println("打开相机");    }    @Override    public void takePicture() {        System.out.println("拍照");    }    @Override    public void close() {        System.out.println("关闭相机");    }}// Facade角色类public class MobilePhone {    private Phone mPhone = new PhoneImpl();    private Camera mCamera = new SamsungCamera();    public void dail(){        mPhone.dail();    }    public void videoChat(){        System.out.println("--> 视频聊天接通中");        mCamera.open();        mPhone.dail();    }    public void hangup(){        mPhone.hangup();    }    public void takePicture(){        mCamera.open();        mCamera.takePicture();    }    public void closeCamera(){        mCamera.close();    }}// 测试public class Test {    public static void main(String[] args){        MobilePhone nexus6 = new MobilePhone();        // 拍照        nexus6.takePicture();        // 视频聊天        nexus6.videoChat();    }}

测试结果：

打开相机拍照--> 视频聊天接通中打开相机打电话

与其他相关模式

1）抽象工厂模式：Abstract Factory式可以与Facade模式一起使用以提供一个接口，这一接口可用来以一种子系统独立的方式创建子系统对象。 Abstract Factory也可以代替Facade模式隐藏那些与平台相关的类。

2）中介模式：Mediator模式与Facade模式的相似之处是，它抽象了一些已有的类的功能。然而，Mediator的目的是对同事之间的任意通讯进行抽象，通常集中不属于任何单个对象的功能。
Mediator的同事对象知道中介者并与它通信，而不是直接与其他同类对象通信。相对而言，Facade模式仅对子系统对象的接口进行抽象，从而使它们更容易使用；它并不定义新功能，子系统也不知道Facade的存在。
通常来讲，仅需要一个Facade对象，因此Facade对象通常属于Singleton模式。

3）Adapter模式：
适配器模式是将一个接口通过适配来间接转换为另一个接口。
外观模式的话，其主要是提供一个整洁的一致的接口给客户端

总结
1）根据“单一职责原则”，在软件中将一个系统划分为若干个子系统有利于降低整个系统的复杂性，一个常见的设计目标是使子系统间的通信和相互依赖关系达到最小，而达到该目标的途径之一就是引入一个外观对象，它为子系统的访问提供了一个简单而单一的入口。

2）外观模式也是“迪米特法则”的体现，通过引入一个新的外观类可以降低原有系统的复杂度，外观类充当了客户类与子系统类之间的“第三者”，同时降低客户类与子系统类的耦合度。外观模式就是实现代码重构以便达到“迪米特法则”要求的一个强有力的武器。

3）外观模式要求一个子系统的外部与其内部的通信通过一个统一的外观对象进行，外观类将客户端与子系统的内部复杂性分隔开，使得客户端只需要与外观对象打交道，而不需要与子系统内部的很多对象打交道。

4）外观模式从很大程度上提高了客户端使用的便捷性，使得客户端无须关心子系统的工作细节，通过外观角色即可调用相关功能。

5）不要试图通过外观类为子系统增加新行为 ，不要通过继承一个外观类在子系统中加入新的行为，这种做法是错误的。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渠道，而不是向子系统加入新的行为，新的行为的增加应该通过修改原有子系统类或增加新的子系统类来实现，不能通过外观类来实现。

优点
a. 对客户程序隐藏子系统细节，因而减少了客户对于子系统的耦合，能够拥抱变化
b. 外观类对子系统的接口封装，使得系统更易于使用

缺点
a. 外观类接口膨胀。由于子系统的接口都有外观类统一对外暴露，使得外观类的API接口较多，在一定程度上增加了用户的使用成本。
b. 外观类没有遵循开闭原则，当业务出现变更时，可能需要直接修改外观类。

模式扩展

一个系统有多个外观类：
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。在很多情况下为了节约系统资源，一般将外观类设计为单例类。当然这并不意味着在整个系统里只能有一个外观类，在一个系统中可以设计多个外观类，每个外观类都负责和一些特定的子系统交互，向用户提供相应的业务功能。
不要试图通过外观类为子系统增加新行为：
不要通过继承一个外观类在子系统中加入新的行为，这种做法是错误的。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渠道，而不是向子系统加入新的行为，新的行为的增加应该通过修改原有子系统类或增加新的子系统类来实现，不能通过外观类来实现。
外观模式与迪米特法则：
外观模式创造出一个外观对象，将客户端所涉及的属于一个子系统的协作伙伴的数量减到最少，使得客户端与子系统内部的对象的相互作用被外观对象所取代。外观类充当了客户类与子系统类之间的“第三者”，降低了客户类与子系统类之间的耦合度，外观模式就是实现代码重构以便达到“迪米特法则”要求的一个强有力的武器。

抽象外观类的引入：

外观模式最大的缺点在于违背了“开闭原则”，
当增加新的子系统或者移除子系统时需要修改外观类，可以通过引入抽象外观类在一定程度上解决该问题，客户端针对抽象外观类进行编程。对于新的业务需求，不修改原有外观类，而对应增加一个新的具体外观类，由新的具体外观类来关联新的子系统对象，同时通过修改配置文件来达到不修改源代码并更换外观类的目的。

UML类图

参考：http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7533759