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重温设计模式--外观模式

article 2024/12/26 13:12:47

文章目录

外观模式（Facade Pattern）概述
- 定义
外观模式UML图
- 作用
外观模式的结构
C++ 代码示例1
C++代码示例2
总结

外观模式（Facade Pattern）概述

定义

外观模式是一种结构型设计模式，它为子系统中的一组接口提供了一个统一的高层接口，这个接口使得子系统更容易使用。外观模式隐藏了系统的复杂性，并向客户端提供了一个简单的接口，通过这个接口客户端可以访问系统的功能。

外观模式UML图

在这里插入图片描述

作用

简化了复杂系统的使用。例如，在一个大型软件系统中，可能有多个子系统，每个子系统都有很多接口和操作。对于客户端来说，直接使用这些子系统会很复杂。外观模式通过提供一个统一的接口，让客户端只需要和这个接口交互，而不用关心子系统内部的细节。
降低了系统的耦合度。客户端只依赖于外观类，而不是直接依赖于子系统的众多类。这样，当子系统的内部结构发生变化时，只要外观类的接口不变，客户端就不需要修改代码。

外观模式的结构

外观类（Facade）：它知道哪些子系统类负责处理请求，并将客户端的请求代理给适当的子系统对象。外观类是客户端和子系统之间的桥梁。
子系统类（Subsystem Classes）：实现系统的具体功能。它们可以被外观类组合和调用，以完成客户端请求的复杂操作。

C++ 代码示例1

假设我们有一个家庭影院系统，它包括一个DVD播放器、一个投影仪和一个音响系统。每个设备都有自己的接口和操作，现在我们使用外观模式来提供一个简单的家庭影院控制接口。

#include<iostream>
#include<string>


// 子系统类：DVD播放器
class DVDPlayer
{
public:
	void on() 
	{
		std::cout << "DVD Player is on." << std::endl;
	}
	void play()
	{
		std::cout << "DVD Player is playing." << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "DVD Player is off." << std::endl;
	}
};
// 子系统类：投影仪
class Projector
{
public:
	void on()
	{
		std::cout << "Projector is on." << std::endl;
	}
	void project()
	{
		std::cout << "Projector is projecting." << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "Projector is off." << std::endl;
	}
};
// 子系统类：音响系统
class SoundSystem
{
public:
	void on()
	{
		std::cout << "Sound System is on." << std::endl;
	}
	void setVolume(int volume) 
	{
		std::cout << "Sound System volume set to " << volume << std::endl;
	}
	void off()
	{
		std::cout << "Sound System is off." << std::endl;
	}
};
// 外观类：家庭影院外观
class HomeTheaterFacade
{
private:
	DVDPlayer dvdPlayer;
	Projector projector;
	SoundSystem soundSystem;
public:
	void watchMovie()
	{
		dvdPlayer.on();
		projector.on();
		soundSystem.on();
		dvdPlayer.play();
		projector.project();
		soundSystem.setVolume(7);
	}

	void endMovie() 
	{
		dvdPlayer.off();
		projector.off();
		soundSystem.off();
	}
};

int main()
{
	HomeTheaterFacade homeTheater;
	homeTheater.watchMovie();
	std::cout << "------------Movie is over.-------------------" << std::endl;
	homeTheater.endMovie();
	return 0;
}

在这个示例中，HomeTheaterFacade类是外观类。它包含了DVDPlayer、Projector和SoundSystem这三个子系统类的对象。watchMovie方法提供了一个简单的接口来启动家庭影院系统，让所有设备进入播放电影的状态。endMovie方法则用于关闭所有设备。客户端（main函数）只需要和HomeTheaterFacade类交互，而不用关心每个设备（子系统）的具体操作和状态，这样就简化了家庭影院系统的使用。

C++代码示例2

#include<iostream>
using namespace std;
//外观模式：为子系统提供一个一支的洁面，定义一个
//高层的接口，这一接口使得子系统更加容易使用
class system1
{
public:
	void method1()
	{
		cout<<"method1"<<endl;
	}
};

class system2
{
public:
	void method2()
	{
		cout<<"method2"<<endl;
	}
};

class system3
{
public:
	void method3()
	{
		cout<<"method3"<<endl;
	}
};
//接口
class facede
{
	system1 *s1;
	system2 *s2;
	system3 *s3;
public:
	//构造函数
	facede()
	{
		s1 = new system1();
		s2 = new system2();
		s3 = new system3();
	}
	//
	void methoda()
	{
		s1->method1();
		s2->method2();
	}
	//
	void methodb()
	{
		s3->method3();
	}
};
int main()
{
	facede *p = new facede();
	p->methoda();
	p->methodb();
	return 0;
}