设计模式之外观设计模式
一、外观设计模式概念
外观模式 (Facade) 是一种结构型设计模式， 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，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。
- 外观模式为复杂子系统提供了一个简单接口，并不为子系统添加新的功能和行为。
- 外观模式实现了子系统与客户之间的松耦合关系。
- 外观模式没有封装子系统的类，只是提供了简单的接口。 如果应用需要，它并不限制客户使用子系统类。因此可以再系统易用性与通用性之间选择。
- 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。
- 如果你需要一个指向复杂子系统的直接接口， 且该接口的功能有限， 则可以使用外观模式。
- 如果需要将子系统组织为多层结构， 可以使用外观。
外观设计模式的结构：
外观 （Facade） 提供了一种访问特定子系统功能的便捷方式， 其了解如何重定向客户端请求， 知晓如何操作一切活动部件。
创建附加外观 （Additional Facade） 类可以避免多种不相关的功能污染单一外观， 使其变成又一个复杂结构。 客户端和其他外观都可使用附加外观。
复杂子系统 （Complex Subsystem） 由数十个不同对象构成。 如果要用这些对象完成有意义的工作， 你必须深入了解子系统的实现细节， 比如按照正确顺序初始化对象和为其提供正确格式的数据。
子系统类不会意识到外观的存在， 它们在系统内运作并且相互之间可直接进行交互。
客户端 （Client） 使用外观代替对子系统对象的直接调用。
代码如下：
问题：有一套复杂的视频系统，以及以太复杂的音频系统。希望简化使用流程，提供简化的操作面板。
解决方案：为子系统中的一组接口提供一致的界面，外观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。
#include <iostream>
#include <string>
//子系统1
class VedioSystem {
public:
std::string initial()const
{
return "视频系统：Ready!\n";
}
std::string play()const
{
return "视频系统：Go!\n";
}
std::string operationX()const
{
return "视频系统：不常用的操作!\n";
}
};
//子系统2
class RadioSystem {
public:
std::string init()const
{
return "音频系统：就绪!\n";
}
std::string play()const
{
return "音频系统：播放!\n";
}
std::string operationX()const
{
return "音频系统：不常用的操作!\n";
}
std::string mute()const
{
return "音频系统：静音!\n";
}
};
//外观类
class Controller {
protected:
VedioSystem* m_vedio;
RadioSystem* m_radio;
public:
Controller(VedioSystem* vedio = nullptr, RadioSystem* radio = nullptr)
{
if (!vedio)
{
m_vedio = vedio;
}
else
{
new VedioSystem();
m_radio = radio ? radio : new RadioSystem();
}
}
~Controller()
{
delete m_vedio;
}
std::string start()const
{
std::string string = "控制器启动视频系统\n";
string += m_vedio->initial();
string += m_radio->init();
string += "控制器启动播放\n";
string += m_vedio->play();
string += m_radio->play();
return string;
}
std::string mute()const
{
return "控制器静音\n" + m_radio->mute();
}
};
int main()
{
VedioSystem* vedio = new VedioSystem();
RadioSystem* radio = new RadioSystem();
Controller controller(vedio, radio);
std::cout << controller.start() << std::endl;
return 0;
}二、与其他模式的关系
- 外观模式 (opens new window)为现有对象定义了一个新接口， 适配器模式 (opens new window)则会试图运用已有的接口。 适配器通常只封装一个对象， 外观通常会作用于整个对象子系统上。
- 当只需对客户端代码隐藏子系统创建对象的方式时， 你可以使用抽象工厂模式 (opens new window)来代替外观 (opens new window)。
- 享元模式 (opens new window)展示了如何生成大量的小型对象， 外观 (opens new window)则展示了如何用一个对象来代表整个子系统。
- 外观 (opens new window)和中介者模式 (opens new window)的职责类似： 它们都尝试在大量紧密耦合的类中组织起合作。
- 外观为子系统中的所有对象定义了一个简单接口， 但是它不提供任何新功能。 子系统本身不会意识到外观的存在。 子系统中的对象可以直接进行交流。
- 中介者将系统中组件的沟通行为中心化。 各组件只知道中介者对象， 无法直接相互交流。
- 外观 (opens new window)类通常可以转换为单例模式 (opens new window)类， 因为在大部分情况下一个外观对象就足够了。
- 外观 (opens new window)与代理模式 (opens new window)的相似之处在于它们都缓存了一个复杂实体并自行对其进行初始化。 代理与其服务对象遵循同一接口， 使得自己和服务对象可以互换， 在这一点上它与外观不同。