设计模式笔记 – 外观模式

外观模式(Facade Pattern)隐藏系统的复杂性,并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式,它向现有的系统添加一个接口,来隐藏系统的复杂性。

这种模式涉及到一个单一的类,该类提供了客户端请求的简化方法和对现有系统类方法的委托调用。

介绍

  • 意图: 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,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。
  • 主要解决: 降低访问复杂系统的内部子系统时的复杂度,简化客户端与之的接口。
  • 何时使用: 1、客户端不需要知道系统内部的复杂联系,整个系统只需提供一个"接待员"即可。 2、定义系统的入口。
  • 如何解决: 客户端不与系统耦合,外观类与系统耦合。
  • 关键代码: 在客户端和复杂系统之间再加一层,这一层将调用顺序、依赖关系等处理好。
  • 优点: 1、减少系统相互依赖。 2、提高灵活性。 3、提高了安全性。
  • 缺点: 不符合开闭原则,如果要改东西很麻烦,继承重写都不合适。
  • 使用场景: 1、为复杂的模块或子系统提供外界访问的模块。 2、子系统相对独立。 3、预防低水平人员带来的风险。
  • 应用实例: 1、去医院看病,可能要去挂号、门诊、划价、取药,让患者或患者家属觉得很复杂,如果有提供接待人员,只让接待人员来处理,就很方便。 2、JAVA 的三层开发模式。
  • 注意事项: 在层次化结构中,可以使用外观模式定义系统中每一层的入口。

示例

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。下一步是定义一个外观类 ShapeMaker

ShapeMaker 类使用实体类来代表用户对这些类的调用。FacadePatternDemo,我们的演示类使用 ShapeMaker 类来显示结果。

Java 实现

创建一个接口

public interface Shape {
    void draw();
}

创建实现接口的实体类

public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Rectangle::draw()");
    }
}
public class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Square::draw()");
    }
}
public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Circle::draw()");
    }
}

创建一个外观类

public class ShapeMaker {
    private Shape circle;
    private Shape rectangle;
    private Shape square;
    public ShapeMaker() {
        circle = new Circle();
        rectangle = new Rectangle();
        square = new Square();
    }
    public void drawCircle() {
        circle.draw();
    }
    public void drawRectangle() {
        rectangle.draw();
    }
    public void drawSquare() {
        square.draw();
    }
}

使用该外观类画出各种形状

public class FacadePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
       ShapeMaker shapeMaker = new ShapeMaker();

       shapeMaker.drawCircle();
       shapeMaker.drawRectangle();
       shapeMaker.drawSquare();      
    }
}

Python 实现

import abc

class Shape(abc.ABC):
    @abc.abstractmethod
    def draw(self): ...

class Rectangle(Shape):
    def draw(self):
        print("Rectangle::draw()")

class Square(Shape):
    def draw(self):
        print("Square::draw()")

class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print("Circle::draw()")

class ShapeMaker(object):
    def __init__(self):
        self.circle = Circle()
        self.rectangle = Rectangle()
        self.square = Square()

    def draw_circle(self):
        self.circle.draw()

    def draw_rectangle(self):
        self.rectangle.draw()

    def draw_square(self):
        self.square.draw()

if __name__ == "__main__":
    shape_maker = ShapeMaker()
    shape_maker.draw_circle()
    shape_maker.draw_rectangle()
    shape_maker.draw_square()

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