Java设计模式-外观模式
外观模式又称为门面模式（Facade模式），在23种设计模式中被称为结构型模式。结构型模式分为结构型类模式和结构型对象模式，外观模式属于结构型对象模式。结构型类模式是采用继承机制来组合接口和实现，而结构型对象模式则是描述了如何对一些对象进行组合。在介绍适配器模式时，适配器模式分为类适配器和对象适配器，恰好是典型的两种结构型模式的体现。
外观模式提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。外观模式定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。
模式分析
- 外观模式可以为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，它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。
- 外观模式可以将界面与子系统的内部复杂性分隔开，使得界面只需要与外观对象打交道，而不需要与子系统内部的很多对象打交道。
- 外观模式的目的在于降低系统的复杂程度。
- 外观模式从很大程度上提高了客户端使用的便捷性，使得客户端无须关心子系统的工作细节，通过外观角色即可调用相关功能。
适用性
当要为一个复杂的子系统提供一个简单的接口时，子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性，也更容易对子系统进行定制，但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。外观模式可以提供一个简单的缺省视图，这一视图对大多数用户来说已经足够，而那些需要更多的可定制性的用户可以越过外观层。
客户程序与抽象类或者接口的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入外观模式将这个子系统与客户以及其他的子系统分离，可以提高子系统的独立性和可移植性。这一点有时容易被忽视，特别是开发一个系统时需要依赖许多第三方库，当第三方库升级后，可能有许多API都变掉了，如果系统中有多处引用了第三方库API有变动的地方，需要更改多处代码且容易出错。但是如果引用第三方库API时，将第三方库统一封装到一个外观类中，这时一旦第三方库有变动，只需要更改一个外观类即可，这样可以有效减少了对第三方库的依赖，降低了系统的耦合性。
结构图
参与者
外观模式的主要参数者如下：
Facade：外观角色
- 知道哪些子系统类负责处理请求。
- 将客户的请求代理给适当的子系统对象。
SubSystem：子系统角色
- 实现子系统的功能。
- 处理由Facade对象指派的任务。
- 没有Facade的任何相关信息；即不包含任何Facade的引用。
示例
典型Facade示例
public class Facade{
private SubSystemA obj1 = new SubSystemA();
private SubSystemB obj2 = new SubSystemB();
private SubSystemC obj3 = new SubSystemC();
public void method(){
obj1.method();
obj2.method();
obj3.method();
}
}
电源开关示例
为了使用方便，一个电源总开关可以控制三盏灯、一台空调和一台电视机的启动和关闭。通过该电源总开关可以同时控制上述所有电器设备，使用外观模式设计该系统。
// 电灯子系统 其它子系统代码类似
public class Light {
private int index;
public Light(int index) {
this.index = index;
}
public void on() {
System.out.println(index+"号灯已经打开了");
}
public void off() {
System.out.println(index+"号灯已经关闭了");
}
}
// 电源总开关
public class SwitchFacade {
private Light[] lights;
private Television tv;
private AirCondition airCondition;
public SwitchFacade() {
lights = new Light[3];
for (int i = 0; i < lights.length; i++) {
lights[i] = new Light(i + 1);
}
tv = new Television();
airCondition = new AirCondition();
}
public void on() {
tv.on();
airCondition.on();
for (int i = 0; i < lights.length; i++) {
lights[i].on();
}
}
public void off() {
tv.off();
airCondition.off();
for (int i = 0; i < lights.length; i++) {
lights[i].off();
}
}
}
// 客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SwitchFacade switchFacade=new SwitchFacade();
switchFacade.on();
}
}
// 电视已经打开了
// 空调已经打开了
// 1号灯已经打开了
// 2号灯已经打开了
// 3号灯已经打开了
优缺点
优点
对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数目并使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式，客户代码将会变得很简单，不需要要考虑子系统代码调用，而是直接使用外观类即可。
实现了子系统与客户代码的松耦合关系，这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类，只需要调整外观类即可。
降低了大型软件系统中的编译依赖性，并简化了系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响，而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。
只是提供了一个访问子系统的统一入口，并不影响用户直接使用子系统类。
缺点
在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”。
没有办法直接阻止客户端不通过外观类访问子系统的功能，因为子系统类中的功能必须是公开的（根据需要决定是否使用internal访问级别可解决这个缺点，但外观类需要和子系统类在同一个程序集内）。
其它
外观模式和适配器模式都可以包装许多类，但是外观的意图是简化接口，而适配器的意图是将接口转换为不同的接口。
适配器模式将一个类的接口，转换为客户希望的另一个接口，适配器可以将原本不兼容的类兼容。
外观模式提供了一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。外观模式定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。
装饰者模式是不改变接口，但是加入责任。装饰模式可以在被装饰者的行为的前面或者后面加上自己的行为，甚至将被装饰者的行为整个替换掉，而达到特定的目的。
参考资料
Head First设计模式
GOF设计模式
Java设计模式