前言
在实际开发时,面对一个大的系统,总是会将一个大的系统分成若干个子系统,等子系统完成之后,再分别调用对应的子系统来完成对应的整体功能,这样有利于降低系统的复杂性;最终进行实现某个具体的功能时,我们将对应的子系统进行组合就好了;但是,子系统那么多,关系那么复杂,组合形成一个完整的系统,是存在难度的。
我们在使用visual studio进行编译c 代码时,你只是在菜单中选择了build,然后visual studio就开始了一堆的编译工作;你应该知道,因为你的一个简单的build动作,编译器在后台会进行语法分析,生成中间代码,生成汇编代码,链接成可执行程序或库等等动作;而这一切,作为只是开发程序的我们,而不用去理解编译器在做什么的,编译器向我们隐藏了背后的一系列复杂操作,而只提供一个build按钮,这个build按钮,就可以执行一切的操作;当单击这个build按钮时,build在幕后,将任务分发给不同的子系统去完成,最终子系统进行协作完成了整个的编译任务。而这样隐藏一些复杂操作,只提供一个更高层的统一接口,就是我今天总结的外观模式。
什么是外观模式?
外观模式,很多人也把它叫做门面模式。在gof的《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中对外观模式是这样说的:将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。细细的理解这句话;子系统中的一组接口,就好比上面举得例子中的语法分析,生成中间代码,生成汇编代码,链接成可执行程序或库;外观模式定义的一个高层接口,就好比上面说的build按钮,通过这样的一个build按钮,让编译器更加容易使用,对于这一点,从linux c /c转windows c /c的程序员是最有体会的。visual studio提供的强大功能,只需要一个build按钮,就可以进行build动作,而不需要去写makefile文件,然后再去执行一些命令进行编译。
uml类图
facade:知道哪些子系统类负责处理请求,并且将客户的请求代理给适当的子系统对象;
subsystem:实现子系统具体的功能;处理由facade对象指派的任务;但是,subsystem没有facade的任何相关信息,也就是说,没有指向facade的指针。
client通过发送请求给facade的方式与子系统进行通信,而不直接与子系统打交道,facade将这些消息转发给适当的子系统对象。尽管是子系统中的有关对象在做实际工作,但facade模式本身也必须将它的接口转换成子系统的接口,这里是不是有点适配器模式的感觉呢?这就是学习结构型设计模式的感觉,感觉都很相似,但是仔细的去研究时,就会发现各自的用处。
代码实现
这里实现的代码就是参照我上面举的编译器的例子。
/*
** filename : facadepatterndemo
** description : more information, please go to https://www.coonote.com
*/
#include
using namespace std;
// 语法分析子系统
class csyntaxparser
{
public:
void syntaxparser()
{
cout<<"syntax parser"<
上面的代码很简单。我们可以想象,如果没有使用外观模式,在客户端如果要进行compile同样的动作时,就需要写一堆和compile中一样的代码;是的,你会说,写就写吧。但是,有的时候,客户端并不会非常熟悉子系统之间的关系,就好比,先要进行语法分析,再生成中间代码,然后生成汇编语言,最后进行链接一样。如果客户端不知道这个时序,那怎么办?所以,外观模式让一切复杂的东西,使用起来都变的简单了。
优点
- 它对客户屏蔽了子系统组件,因而减少了客户处理的对象的数目,并使得子系统使用起来更加方便;
- 它实现了子系统与客户之间的松耦合关系,而子系统内部的功能组件往往是紧耦合的;松耦合系统使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。外观模式有助于建立层次结构系统,也有助于对对象之间的依赖关系分层。外观模式可以消除复杂的循环依赖关系。这一点在客户程序与子系统是分别实现的时候尤为重要。
使用场合
- 当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变的越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具有可重用性,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facade层;
- 当客户程序与抽象类的实现部分之间存在很大的依赖性。引入facade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;
- 当需要构建一个层次结构的子系统时,使用外观模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,我们就可以让它们仅通过facade进行通讯,从而简化了它们之间的依赖关系。
总结
外观模式简单易用,让客户能更简单的去使用子系统;在拜读别人的文章时,有以下总结非常好,我也借鉴一下:
- 在设计初期,应该有意识的将不同层分离,比如常用的三层架构,就是考虑在数据访问层,与业务逻辑层表示层之间,建立facade,使复杂的子系统提供一个简单的接口,降低耦合性;
- 在开发阶段,子系统往往因为不断的重构而变的越来越复杂,增加外观facade可以提供一个简单的接口,减少它们之间的依赖;
- 在维护阶段,可能这个系统已经非常难以维护和扩展了,此时你可以为新系统开发一个外观类,来提供设计粗糙或高度复杂的遗留代码的比较清晰简单的接口,让新系统与facade对象交互,facade与遗留代码交互所有复杂的工作。
通常来讲,对于子系统的访问,我们提供一个facade层,而这个facade入口,只需要一个;也就是说在使用facade时,我们可以使用单例模式来实现facade模式。