《设计模式详解》结构型模式 - 外观模式

简介: 结构型模式 - 外观模式

结构型模式描述如何将类或对象按某种布局组成更大的结构,有以下两种:

  • 类结构型模式:采用继承机制来组织接口和类。
  • 对象结构型模式:釆用组合或聚合来组合对象。

由于组合关系或聚合关系比继承关系耦合度低,满足 “合成复用原则”,所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。

结构型模式分为以下 7 种:

  • 代理模式
  • 适配器模式
  • 装饰者模式
  • 桥接模式
  • ==外观模式==
  • 组合模式
  • 享元模式

5.5 外观模式

5.5.1 概述

有些人可能炒过股票,但其实大部分人都不太懂,这种没有足够了解证券知识的情况下做股票是很容易亏钱的,刚开始炒股肯定都会想,如果有个懂行的帮帮手就好,其实基金就是个好帮手,支付宝里就有许多的基金,它将投资者分散的资金集中起来,交由专业的经理人进行管理,投资于股票、债券、外汇等领域,而基金投资的收益归持有者所有,管理机构收取一定比例的托管管理费用。

外观模式:又名门面模式,是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口,外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节,这样会大大降低应用程序的复杂度,提高了程序的可维护性。

外观模式是 “迪米特法则” 的典型应用

5.5.2 结构

外观(Facade)模式包含以下主要角色:

  • 外观(Facade)角色:为多个子系统对外提供一个共同的接口。
  • 子系统(Sub System)角色:实现系统的部分功能,客户可以通过外观角色访问它。

5.5.3 案例

【例】智能家电控制

小明的爷爷已经 60 岁了,一个人在家生活。每次早上起来都需要打开灯、打开电视、打开空调,睡觉时关闭灯、关闭电视、关闭空调,操作起来比较麻烦。所以小明给爷爷买了智能音箱,可以通过语音直接控制这些智能家电的开启和关闭。类图如下:

在这里插入图片描述

子系统角色:电灯、电视、空调

public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("打开电灯。。。。");
    }
    public void off() {
        System.out.println("关闭电灯。。。。");
    }
}

public class TV {
    public void on() {
        System.out.println("打开电视机。。。。");
    }
    public void off() {
        System.out.println("关闭电视机。。。。");
    }
}

public class AirCondition {
    public void on() {
        System.out.println("打开空调。。。。");
    }
    public void off() {
        System.out.println("关闭空调。。。。");
    }
}

外观角色:智能音箱,用于控制各个子系统,用户主要和该对象进行交互

public class SmartAppliancesFacade {
    // 聚合电灯对象,电视机对象,空调对象
    private Light light;
    private TV tv;
    private AirCondition airCondition;

    public SmartAppliancesFacade() {
        light = new Light();
        tv = new TV();
        airCondition = new AirCondition();
    }
    // 通过语言控制
    public void say(String message) {
        if (message.contains("打开")) {
            on();
        } else if (message.contains("关闭")) {
            off();
        } else {
            System.out.println("我还听不懂你说的!!!");
        }
    }
    // 一键打开功能
    private void on() {
        light.on();
        tv.on();
        airCondition.on();
    }
    // 一键关闭功能
    private void off() {
        light.off();
        tv.off();
        airCondition.off();
    }
}

测试类:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建智能音箱对象
        SmartAppliancesFacade facade = new SmartAppliancesFacade();
        // 控制家电
        facade.say("打开家电");
        facade.say("关闭家电");
    }
}
打开电灯。。。。
打开电视机。。。。
打开空调。。。。
关闭电灯。。。。
关闭电视机。。。。
关闭空调。。。。

优点:

  • 降低了子系统与客户端之间的耦合度,使得子系统的变化不会影响调用它的客户类。
  • 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。

缺点:

  • 不符合开闭原则,修改很麻烦

5.5.4 使用场景

  • 对分层结构系统构建时,使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
  • 当一个复杂系统的子系统很多时,外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
  • 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时,引入外观模式可将它们分离,从而提高子系统的独立性和可移植性。

5.5.5 Tomcat 源码

使用 Tomcat 作为 web 容器时,接收浏览器发送过来的请求,Tomcat 会将请求信息封装成 ServletRequest 对象,如下图①处对象。

在这里插入图片描述思考一下,ServletRequest 是一个接口,它还有一个子接口 HttpServletRequest,我们知道该 request 对象肯定是一个 HttpServletRequest 对象的子实现类对象,到底是哪个类的对象呢?通过输出 request 对象,就会发现是一个名为 RequestFacade 的类的对象。

RequestFacade 类就使用了外观模式,先看结构图:

在这里插入图片描述

为什么在此处使用外观模式?

定义 RequestFacade 类,实现 ServletRequest ,同时定义私有成员变量 Request ,并且方法的实现调用 Request 的实现。然后将 RequestFacade 上转为 ServletRequest 传给 servlet 的 service 方法,这样即使在 servlet 中被下转为 RequestFacade ,也不能访问私有成员变量对象中的方法。既用了 Request,又防止其中方法被不合理的访问。

相关文章
|
2月前
|
设计模式 Java
Java设计模式-外观模式(11)
Java设计模式-外观模式(11)
|
1月前
|
设计模式 Java
Java设计模式之外观模式
这篇文章详细解释了Java设计模式之外观模式的原理及其应用场景,并通过具体代码示例展示了如何通过外观模式简化子系统的使用。
29 0
|
3月前
|
设计模式 存储 Java
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
文章详细介绍了享元模式(Flyweight Pattern),这是一种对象结构型模式,通过共享技术实现大量细粒度对象的重用,区分内部状态和外部状态来减少内存中对象的数量,提高系统性能。通过围棋棋子的设计案例,展示了享元模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并探讨了单纯享元模式和复合享元模式以及与其他模式的联用。
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
|
3月前
|
设计模式 存储 Java
【九】设计模式~~~结构型模式~~~外观模式(Java)
文章详细介绍了外观模式(Facade Pattern),这是一种对象结构型模式,通过引入一个外观类来简化客户端与多个子系统之间的交互,降低系统的耦合度,并提供一个统一的高层接口来使用子系统。通过文件加密模块的实例,展示了外观模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并讨论了如何通过引入抽象外观类来提高系统的可扩展性。
【九】设计模式~~~结构型模式~~~外观模式(Java)
|
3月前
|
设计模式 Java
【八】设计模式~~~结构型模式~~~装饰模式(Java)
文章详细介绍了装饰模式(Decorator Pattern),这是一种对象结构型模式,用于在不使用继承的情况下动态地给对象添加额外的职责。装饰模式通过关联机制,使用装饰器类来包装原有对象,并在运行时通过组合的方式扩展对象的行为。文章通过图形界面构件库的设计案例,展示了装饰模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并提供了Java代码实现和应用示例。装饰模式提高了系统的灵活性和可扩展性,适用于需要动态、透明地扩展对象功能的情况。
【八】设计模式~~~结构型模式~~~装饰模式(Java)
|
3月前
|
设计模式 XML 存储
【七】设计模式~~~结构型模式~~~桥接模式(Java)
文章详细介绍了桥接模式(Bridge Pattern),这是一种对象结构型模式,用于将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。通过实际的软件开发案例,如跨平台视频播放器的设计,文章阐述了桥接模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并提供了完整的代码实现和测试结果。桥接模式适用于存在两个独立变化维度的系统,可以提高系统的可扩展性和灵活性。
【七】设计模式~~~结构型模式~~~桥接模式(Java)
|
3月前
|
设计模式 XML 存储
【六】设计模式~~~结构型模式~~~适配器模式(Java)
文章详细介绍了适配器模式(Adapter Pattern),这是一种结构型设计模式,用于将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口,使原本不兼容的接口能够一起工作,提高了类的复用性和系统的灵活性。通过对象适配器和类适配器两种实现方式,展示了适配器模式的代码应用,并讨论了其优点、缺点以及适用场景。
|
3月前
|
设计模式 缓存 Java
【十一】设计模式~~~结构型模式~~~代理模式(Java)
文章详细介绍了代理模式(Proxy Pattern),这是一种对象结构型模式,用于给对象提供一个代理以控制对它的访问。文中阐述了代理模式的动机、定义、结构、优点、缺点和适用环境,并探讨了远程代理、虚拟代理、保护代理等不同代理形式。通过一个商务信息查询系统的实例,展示了如何使用代理模式来增加身份验证和日志记录功能,同时保持客户端代码的无差别对待。此外,还讨论了代理模式在分布式技术和Spring AOP中的应用,以及动态代理的概念。
【十一】设计模式~~~结构型模式~~~代理模式(Java)
|
4月前
|
设计模式 JavaScript 前端开发
js设计模式【详解】—— 外观模式
js设计模式【详解】—— 外观模式
37 2
|
5月前
|
设计模式 Java
Java设计模式:外观模式之优雅门面(九)
Java设计模式:外观模式之优雅门面(九)