设计模式-外观模式(家庭影院你值得拥有)

引例


现在需要组建一个家庭影院,包含设备投影仪、自动屏幕、播放器和音响等。其过程包括放下屏幕、开投影仪、开音响、开播放器,观影结束后,关闭各种设备。

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一般解法


客户端直接使用各个子系统来完成操作:
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存在问题
客户端在主函数钟创建各个子系统的对并直接使用其相关方法,造成调用过程混乱,没有清晰的统一过程,也不利于维护子系统的操作。

解决思路
定义一个接口界面类,提供一个一致的界面(如提供四个方法ready、play、pause、end)来操作访问各子系统,屏蔽掉子系统的内部细节,使得客户端调用只需要更这个接口发生交互,而无需关心它的内部实现,即=》外观模式。

外观模式


外观模式(Facade Pattern)也称为过程模式,是结构性模式。外观模式为子系统的一组接口提供了一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。外观模式可以理解为转换一群接口,客户只要调用这一个接口而不用调用多个接口才能达到目的,也不需关心这个子系统的内部细节。就是解决多个复杂接口带来的使用困难,起到简化用户操作的作用。

类图
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  • Facade外观类:提供统一的调用接口,外观类知道哪些子系统负责处理请求,从而将调用端的请求代理给相应子系统对象。
  • System子系统:处理Facade对象指派的任务,是功能的实际提供者。
  • Client客户端:外观接口调用测试者。

外观模式解法


类图
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代码

  1. 各子系统
public class Player {
    
     //播放器
    private static Player instance = new Player();//使用单例模式(饿汉式)
    public static Player getInstanc() {
    
    
        return instance;
    }
    public void on() {
    
    
        System.out.println(" 播放器打开了 ");
    }
    public void off() {
    
    
        System.out.println(" 播放器关闭了 ");
    }
    public void play() {
    
    
        System.out.println(" 播放器播放中 ");
    }
    public void pause() {
    
    
        System.out.println(" 播放暂停 ");
    }
}

public class Screen {
    
     //屏幕
    private static Screen instance = new Screen();
    public static Screen getInstance() {
    
    
        return instance;
    }
    public void up() {
    
    
        System.out.println(" 屏幕上升 ");
    }
    public void down() {
    
    
        System.out.println(" 屏幕下降 ");
    }
}

public class Stereo {
    
     //音响
    private static Stereo instance = new Stereo();
    public static Stereo getInstance() {
    
    
        return instance;
    }
    public void on() {
    
    
        System.out.println(" 音响打开了 ");
    }
    public void off() {
    
    
        System.out.println(" 音响关闭了 ");
    }
    public void setVolume() {
    
    
        System.out.println(" 音响音量调节 ");
    }
}

public class Projector {
    
     //投影仪
    private static Projector instance = new Projector();
    public static Projector getInstance() {
    
    
        return instance;
    }
    public void on() {
    
    
        System.out.println(" 投影仪打开了 ");
    }
    public void off() {
    
    
        System.out.println(" 投影仪关闭了 ");
    }
    public void focus() {
    
    
        System.out.println(" 投影仪聚焦 ");
    }
    public void zoom() {
    
    
        System.out.println(" 投影仪放大 ");
    }
}

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  1. 外观类
public class HomeTheaterFacade {
    
     //外观类
    //定义各个子系统对象
    private Player player;
    private Screen screen;
    private Stereo stereo;
    private Projector projector;

    //构造器
    public HomeTheaterFacade() {
    
    
        super();
        this.player = Player.getInstance();
        this.screen = Screen.getInstance();
        this.stereo = Stereo.getInstance();
        this.projector = Projector.getInstance();

    }

    //一致界面
    public void ready() {
    
    
        System.out.println("===ready===");
        screen.down();
        player.on();
        stereo.on();
        stereo.setVolume();
        projector.on();
        projector.zoom();
        projector.focus();
    }
    public void play() {
    
    
        System.out.println("===play===");
        player.play();
    }
    public void pause() {
    
    
        System.out.println("===pause===");
        player.pause();
    }
    public void end() {
    
    
        System.out.println("===end===");
        screen.up();
        projector.off();
        stereo.off();
        player.off();
    }
}
  1. 客户端
public class Client {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        HomeTheaterFacade homeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
        homeTheaterFacade.ready();
        homeTheaterFacade.play();
        homeTheaterFacade.pause();
        homeTheaterFacade.end();
    }
}

运行结果
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总结


  • 外观模式对客户端与子系统的耦合关系,让子系统内部的模块更易维护和扩展。
  • 外观模式对外屏蔽了子系统的细节,因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复
    杂性。
  • 当系统需要进行分层设计时,可以考虑外观模式帮我们更好的划分访问的层次。
  • 不能过多的或者不合理的使用外观模式,使用外观模式好,还是直接调用模块好。
    要以让系统有层次,利于维护为目的。
  • 在维护一个遗留的大型系统时,可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展,此时
    可以考虑为新系统开发一个Facade类,来提供遗留系统的比较清晰简单的接口,让新系统与Facade类交互,提高复用性。

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