1、影院管理项目
组建一个家庭影院:
DVD 播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机,要求完成使用家庭影院的功能,其过程为:
- 直接用遥控器:统筹各设备开关
- 开爆米花机
- 放下屏幕
- 开投影仪
- 开音响
- 开 DVD,选 DVD
- 去拿爆米花
- 调暗灯光
- 播放
- 观影结束后,关闭各种设备
2、传统方式
2.1 类图
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建相关的对象
// 2. 调用创建的各个对象的一系列方法
// 3. 调用 DVDPlayer 对象的 play 方法
}
}
2.2 问题分析
1)在 ClientTest 的 main 方法中,创建各个子系统的对象,并直接去调用子系统(对象)相关方法,会造成调用过程混乱,没有清晰的过程
2)不利于在 ClientTest 中,去维护对子系统的操作
3)解决思路:定义一个高层接口,给子系统中的一组接口提供一个一致的界面(比如在搞成接口提供四个方法,ready,play,pause,end),用来访问子系统中的一群接口
4)也就是说就是通过定义一个一致的接口(界面类),用以屏幕内部子系统的细节,使得调用端只需跟这个接口发生调用,而无需关心这个子系统的内部细节 => 外观模式
3、外观模式
3.1 基本介绍
1)外观模式(Facade),也叫”过程模式“:外观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
2)外观模式通过定义一个一致性的接口,用以屏幕内部子系统的细节,使得调用端只需跟这个接口发生调用,而无需关心这个子系统的内部细节
3.2 原理类图
说明:
1)外观类(Facade):为调用端提供统一的调用接口,外观类知道哪些子系统负责处理请求,从而将调用端的请求代理给适当子系统对象
2)调用者(Client):外观接口的调用者
3)子系统的集合:指模块或者子系统,处理 Facade 对象指派的任务,他是功能的实际提供者
3.3 外观模式解决影院管理
3.3.1 传统方式解决影院管理说明
1)外观模式可以理解为转换一群接口,客户只要调用一个接口,而不用调用多个接口才能达到目的。比如:在 pc 上安装软件的时候经常有一键安装选项(省去选择安装目录、安装的组件等等),还有就是手机的重启功能(把关机和启动合为一个操作)。
2)外观模式就是解决多个复杂接口带来的使用困难,起到简化用户操作的作用
3)示意图说明
3.3.2 外观模式应用实例
1)应用实例要求
使用外观模式来完成家庭影院项目
2)思路分析和图解(类图)
3)代码实现
Stereo 立体声类
package com.wenze.design.facade;
/**
* 立体声
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:19:32
* @since 1.0
*/
public class Stereo {
private static final Stereo INSTANCE = new Stereo();
public static Stereo getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void on() {
System.out.println("Stereo on");
}
public void off() {
System.out.println("Stereo off");
}
public void up() {
System.out.println("Stereo up");
}
}
TheaterLights 灯光
package com.wenze.design.facade;
/**
* 灯光
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:20:30
* @since 1.0
*/
public class TheaterLights {
private static final TheaterLights INSTANCE = new TheaterLights();
public static TheaterLights getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void on() {
System.out.println("TheaterLights on");
}
public void off() {
System.out.println("TheaterLights off");
}
public void dim() {
System.out.println("TheaterLights dim");
}
public void bright() {
System.out.println("TheaterLights bright");
}
}
Projector 投影仪
package com.wenze.design.facade;
/**
* 投影仪
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:17:15
* @since 1.0
*/
public class Projector {
private static final Projector INSTANCE = new Projector();
public static Projector getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void on() {
System.out.println("Projector on");
}
public void off() {
System.out.println("Projector off");
}
public void focus() {
System.out.println("Projector is focus");
}
}
Popcorn 爆米花
package com.wenze.design.facade;
/**
* 爆米花
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:16:06
* @since 1.0
*/
public class Popcorn {
private static final Popcorn INSTANCE = new Popcorn();
public static Popcorn getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void on() {
System.out.println("Popcorn on");
}
public void off() {
System.out.println("Popcorn ff");
}
public void pop() {
System.out.println("Popcorn is popping");
}
}
Screen 屏幕
package com.wenze.design.facade;
/**
* 屏幕
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:18:20
* @since 1.0
*/
public class Screen {
private static final Screen INSTANCE = new Screen();
public static Screen getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void up() {
System.out.println("Screen up");
}
public void down() {
System.out.println("Screen down");
}
}
DVDPlayer dvd
package com.wenze.design.facade;
/**
* DVD
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:14:10
* @since 1.0
*/
public class DVDPlayer {
// 使用单例模式,使用饿汉式
private static final DVDPlayer INSTANCE = new DVDPlayer();
public static DVDPlayer getInstance(){
return INSTANCE;
}
public void on() {
System.out.println("DVD on");
}
public void off() {
System.out.println("DVD off");
}
public void play() {
System.out.println("DVD is playing");
}
public void pause() {
System.out.println("DVD pause");
}
}
HomeTheaterFacade 家庭影院外观类
package com.wenze.design.facade;
/**
* 影院外观类
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:21:42
* @since 1.0
*/
public class HomeTheaterFacade {
// 定义各个子系统的对象
private TheaterLights theaterLight;
private Popcorn popcorn;
private Stereo stereo;
private Projector projector;
private Screen screen;
private DVDPlayer dvdPlayer;
public HomeTheaterFacade() {
this.theaterLight = TheaterLights.getInstance();
this.popcorn = Popcorn.getInstance();
this.stereo = Stereo.getInstance();
this.projector = Projector.getInstance();
this.screen = Screen.getInstance();
this.dvdPlayer = DVDPlayer.getInstance();
}
// 操作分成四份
public void ready() {
popcorn.on();
popcorn.pop();
screen.down();
projector.on();
stereo.on();
dvdPlayer.on();
theaterLight.dim();
}
public void play() {
dvdPlayer.play();
}
public void pause() {
dvdPlayer.pause();
}
public void end() {
popcorn.off();
theaterLight.bright();
screen.up();
projector.off();
stereo.off();
dvdPlayer.off();
}
}
Client 客户端
package com.wenze.design.facade;
/**
* 客户端
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-27 16:21:02
* @since 1.0
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 这里直接调用很麻烦
final HomeTheaterFacade facade = new HomeTheaterFacade();
facade.ready();
facade.play();
facade.pause();
facade.end();
}
}
4、外观模式在 Mybatis 框架应用的源码分析
1)Mybatis 中的 Configuration 去创建 MetaObject 对象使用到外观模式
2)代码分析 + Debug 源码 + 示意图
3)类图
说明:
- Configuration:外观类
- DefaultObjectFactory、DefaultObjectWrapperFactory、DefaultReflectorFactory均为子系统类
5、外观模式的注意事项和细节
1)外观模式对外屏蔽了子系统的细节,因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性
2)外观模式对客户端与子系统的耦合关系——解耦,让子系统内部的模块更易维护和扩展
3)通过合理的使用外观模式,可以帮我们更好的划分访问的层次
4)当系统需要进行分层设计时,可以考虑使用 Facade 模式
5)在维护一个遗留的大型系统时,可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展,此时可以考虑为新系统开发一个Facade类,来提供遗留系统的比较清晰简单的接口,让新系统与 Facade 类交互,提高复用性
6)不能过多的或者不合理的使用外观模式,使用外观模式好,还是直接调用模块好。要以让系统有层次,利于维护为目的。