JAVA设计模式—Facade外观

本文的设计模式列表来源于github上人气比较高的iluwatar/java-design-patterns，包含了23种经典设计模式和很多实际应用中涉及到的模式。

文中涉及到的示例代码可能只抽取了部分进行讲解，如果有本地模拟需求，请参考源码。

“设计模式是程序员在设计应用程序时能够解决场景问题的最佳实现，通过经测试和验证的开发范例，可以提高开发效率。重用设计模式，可有效避免可能因细微问题而导致的重大隐患，同时有助于提升熟悉设计模式的编码人员和架构师对代码的可读性。”

作用

外观模式（Facade），为子系统中的各类(或接口、方法)提供更加统一的接口。Facade模式定义了更高级别的接口，使得子系统更易于使用。

适用性

1. 为复杂的子系统提供一个更简单的接口。子系统通常会随着系统的发展变得更加复杂，Facade可以为子系统提供一个简单的默认视图，来满足大部分的客户端调用；
2. 当客户端和抽象实现类存在较多依赖关系时，可以引入外观模式，将被客户端依赖的子系统与其他子系统分离，从而提高子系统的独立性和可移植性。
3. 当需要对子系统进行分层管理，可以通过外观模式，为每个层的子系统定义一个切入点，当不同层的子系统存在依赖时，则可以简化各层之间的依赖关系。

典型用例

代码示例

以挖矿游戏为例。挖矿由隧道挖掘工、矿工、运输工协同完成，协同工作属于子系统，外部只关心挖矿的最终结果。

1. 定义抽象矿工类

   public abstract class DwarvenMineWorker {
       public void goToSleep() {
           LOGGER.info("{} goes to sleep.", name());
       }
       public void wakeUp() {
           LOGGER.info("{} wakes up.", name());
       }
       public void goHome() {
           LOGGER.info("{} goes home.", name());
       }
       public void goToMine() {
           LOGGER.info("{} goes to the mine.", name());
       }
       private void action(Action action) {
           switch (action) {
               case GO_TO_SLEEP:
                   goToSleep();
                   break;
               case WAKE_UP:
                   wakeUp();
                   break;
               case GO_HOME:
                   goHome();
                   break;
               case GO_TO_MINE:
                   goToMine();
                   break;
               case WORK:
                   work();
                   break;
               default:
                   LOGGER.info("Undefined action");
                   break;
           }
       }
       public void action(Action... actions) {
           for (Action action : actions) {
               action(action);
           }
       }
       public abstract void work();
       public abstract String name();
       static enum Action {
           GO_TO_SLEEP, WAKE_UP, GO_HOME, GO_TO_MINE, WORK
       }
   }

2. 定义隧道挖掘子系统

   public class DwarvenTunnelDigger extends DwarvenMineWorker {
       @Override
       public void work() {
           LOGGER.info("{} creates another promising tunnel.", name());
       }
       @Override
       public String name() {
           return "Dwarven tunnel digger";
       }
   }

3. 定义挖矿子系统

   public class DwarvenGoldDigger extends DwarvenMineWorker {
       @Override
       public void work() {
           LOGGER.info("{} digs for gold.", name());
       }
       @Override
       public String name() {
           return "Dwarf gold digger";
       }
   }

4. 定义运输子系统

   public class DwarvenCartOperator extends DwarvenMineWorker {
       @Override
       public void work() {
           LOGGER.info("{} moves gold chunks out of the mine.", name());
       }
       @Override
       public String name() {
           return "Dwarf cart operator";
       }
   }

5. 外观实现类

   public class DwarvenGoldmineFacade {
       private final List<DwarvenMineWorker> workers;
       public DwarvenGoldmineFacade() {
           workers = new ArrayList<>();
           workers.add(new DwarvenGoldDigger());
           workers.add(new DwarvenCartOperator());
           workers.add(new DwarvenTunnelDigger());
       }
       public void startNewDay() {
           makeActions(workers, DwarvenMineWorker.Action.WAKE_UP, DwarvenMineWorker.Action.GO_TO_MINE);
       }
       public void digOutGold() {
           makeActions(workers, DwarvenMineWorker.Action.WORK);
       }
       public void endDay() {
           makeActions(workers, DwarvenMineWorker.Action.GO_HOME, DwarvenMineWorker.Action.GO_TO_SLEEP);
       }
       private static void makeActions(Collection<DwarvenMineWorker> workers,
                                       DwarvenMineWorker.Action... actions) {
           for (DwarvenMineWorker worker : workers) {
               worker.action(actions);
           }
       }
   }

类图