【Design Patterns】外观模式

外观模式(Facade Pattern)

外观模式：为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。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。
Facade Pattern: Provide a unified interface to a set of interfaces in a subsystem. Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.

类型： 结构型

Facade Pattern 可以解决哪些问题?

  • 为了使复杂的子系统更易于使用，应为子系统中的一组接口提供简单的接口。
  • 系统非常复杂或难以理解，每个级别的分层软件都需要一个入口点，或者子系统的抽象和实现是紧密耦合的。

Facade Pattern描述了什么解决方案?

  • 根据（通过委托）子系统中的接口实现一个简单的接口.
  • 可以在转发请求之前/之后执行附加功能。

用法

  • 当需要更简单或更简单的底层对象接口时，使用Facade。
  • 或者，当包装器必须遵循特定接口并且必须支持多态行为时，可以使用适配器。
  • 一个装饰使得可以添加或更改在运行时的(接口/方法)的行为。

几种对比

Pattern Intent
Adapter Converts one interface to another so that it matches what the client is expecting
Decorator Dynamically adds responsibility to the interface by wrapping the original code
Facade Provides a simplified interface

UML

Facade Pattern例子

UML

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@startuml facade
package Computer{

class CPU{
    + freeze(): void
    + jump(long position): void
    + execute(): void
}

class Memory{
    + load(long position, byte[] data): void
}

class HardDrive{
    + read(long lba, int size): byte[]
}
}

class ComputerFacade{
    - final processor: CPU
    - final ram: Memory
    - final hd: HardDrive
    + ComputerFacade()
    + start(): void
}

class Client{
}

Client ..> ComputerFacade

ComputerFacade ..> CPU
ComputerFacade ..> Memory
ComputerFacade ..> HardDrive
@enduml

子系统部分

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public class CPU {

    public void freeze(){
        System.out.println("CPU freeze...");
    }

    public void jump(long position){
        System.out.println("CPU jump to "+position);
    }

    public void execute(){
        System.out.println("CPU execute...");
    }
}

public class Memory {

    public void load(long position,byte[] data){
        System.out.println("Memory at "+ position+" load data :"+data);
    }
}

public class HardDrive {

    public byte[] read(long lba, int size){
        System.out.println("HardDrive read "+lba+" size:"+size);
        return new byte[]{0X000000};
    }
}

Facade类

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public class ComputerFacade {

    private final static long BOOT_ADDRESS = 0X000000;

    /** 磁盘地址 */
    private final static long BOOT_SECTOR = 0X0000c;
    /** 磁盘大小 */
    private final static int SECTOR_SIZE = 8225280;

    private final CPU processor;

    private final Memory ram;

    private final HardDrive hd;

    public ComputerFacade() {
        this.processor = new CPU();
        this.ram = new Memory();
        this.hd = new HardDrive();
    }

    public void start() {
        // cpu解冻
        processor.freeze();
        // 内存加载
        ram.load(BOOT_ADDRESS, hd.read(BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE));
        processor.jump(BOOT_ADDRESS);
        processor.execute();
    }
}

场景类

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ComputerFacade computer = new ComputerFacade();
        computer.start();
        // CPU freeze...
        // HardDrive read 12 size:8225280
        // Memory at 0 load data :[B@2b193f2d
        // CPU jump to 0
        // CPU execute...
    }
}