简述
外观模式（Facade Pattern）又称为门面模式，属于结构型模式。Façade 为子系统中的一组接口提供了一个统一的高层接口，该接口使得子系统更加容易使用。
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模式结构
UML 结构图：
- 外观（Facade）：模式的核心，被 Client 调用，知晓相关子系统的功能和责任。在正常情况下，它将所有从 Client 发来的请求委派到相应的子系统去，让子系统处理。
- 子系统（SubSystem）：可以同时有一个或者多个子系统，子系统可以是一个单独的类或类的集合。每个子系统都可以被 Client 直接调用，或者被 Facade 调用，它处理由 Facade 传过来的请求。子系统并不知道 Facade 的存在，对于子系统而言，Facade 仅仅是另外一个 Client 而已。
优缺点
优点：
- 对 Client 屏蔽子系统组件，减少了 Client 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，Client 的代码将变得很简单，与之关联的对象也很少。
- 实现了子系统与 Client 之间的松耦合关系，这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的 Client，只需要调整 Facade 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：
- 不能很好地限制 Client 使用子系统类，如果对 Client 访问子系统类做太多的限制，则会减少可变性和灵活性。
- 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 Facade 或 Client 的源代码，违背了“开闭原则”。
适用场景
- 当要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。该接口可以满足大多数用户的需求，而且用户也可以越过外观类直接访问子系统。
- Client 与多个子系统之间存在很大的依赖性。引入外观类将子系统与 Client 以及其他子系统解耦，可以提高子系统的独立性和可移植性。
- 在层次化结构中，可以使用外观模式定义系统中每一层的入口。层与层之间不直接产生联系，而通过外观类建立联系，降低层之间的耦合度。
案例分析
京东 - 多快好省 只为品质生活
以前，人们购物需要去超市、百货商店、农贸集市等。网络流行之后，越来越多的人喜欢网购，足不出户便可以淘到很多好东西。
比起传统模式，网购有很多好处：
- 方便、快捷，节省时间和费用。
- 网络信息透明，容易了解卖家信誉度。
- 网上物品应有尽有，可以非常方便地货比三家。
除此之外，很多网上商城还不断搞各种活动，双 11、双 12、国庆、元旦、春节，各种花样应有尽有。。。
像京东、淘宝、亚马逊这些电商平台，客户挑选好喜欢的宝贝，然后进行结算。在随后的过程中，我们并不清楚这些网站背后的情况，所关注的只不过是，下完订单后，将会在一段时间后收货。其实，在幕后，任务被分发给不同的子系统（订单团队、供应商、快递员）去完成，为了方便，可以进行订单跟踪：
下订单 –> 订单验证 –> 打包 –> 出货 –> 派送 –> 交付
PS： 说到速度，就不得不夸奖京东了，物流很给力，早上下单，下午送达。。。
代码实现
创建子系统
子系统包含 3 个，订单团队（确认付款、联系供应商）、供应商（确认库存、包装、联系快递）、快递员（分配人员、派送包裹）。
// sub_system.h
#ifndef SUB_SYSTEM_H
#define SUB_SYSTEM_H
#include <iostream>
#include <string>
#include <windows.h>
const std::string c_stateToStrCourier[] = { "收到", "验证可达性", "分配人员", "派送包裹", "获取交货确认", "完成" };
const std::string c_stateToStrVendor[] = { "收到", "确认库存", "从仓库得到物品", "包装", "联系快递员", "完成" };
const std::string c_stateToStrOrderTeam[] = { "收到", "确认付款", "联系供应商", "完成" };
const int c_nMsec = 300; // 休眠时间（毫秒） - Sleep(c_nMsec) 处可以替换为一些有用的代码
// 订单团队
class OrderTeam
{
public:
void submitRequest() {
m_nState = 0;
}
// 检测状态
bool checkStatus() {
std::cout << "订单团队 - 当前状态：" << c_stateToStrOrderTeam[m_nState] << std::endl;
Sleep(c_nMsec);
m_nState++;
return (m_nState == Complete);
}
private:
enum States {
Received, // 收到
VerifyPayment, // 确认付款
ContactVendor, // 联系供应商
Complete // 完成
};
int m_nState;
};
// 供应商
class Vendor
{
public:
void submitRequest() {
m_nState = 0;
}
// 检测状态
bool checkStatus() {
std::cout << "供应商 - 当前状态：" << c_stateToStrVendor[m_nState] << std::endl;
Sleep(c_nMsec);
m_nState++;
return (m_nState == Complete);
}
private:
enum States {
Received, // 收到
VerifyInventory, // 确认库存
GetItemFromWareHouse, // 从仓库得到物品
PackItem, // 包装
ContactCourier, // 联系快递员
Complete // 完成
};
int m_nState;
};
// 快递员
class Courier
{
public:
// 将请求转发给快递员
void submitRequest() {
m_nState = 0;
}
// 检测状态
bool checkStatus() {
std::cout << "快递员 - 当前状态：" << c_stateToStrCourier[m_nState] << std::endl;
Sleep(c_nMsec);
m_nState++;
return (m_nState == Complete);
}
private:
enum States {
Received, // 收到
VerifyReachbility, // 验证可达性
AssignPerson, // 分配人员
DispatchPackage, // 派送包裹
GetDeliveryConfirmation, // 获取交货确认
Complete // 完成
};
int m_nState;
};
#endif // SUB_SYSTEM_H创建外观
用于网上购物的外观，提供了暴露给客户的接口，虽然可以跟踪订单，但仍然隐藏背后的复杂过程。
// facade.h
#ifndef FACADE_H
#define FACADE_H
#include "sub_system.h"
// 网购外观
class OnlineShoppingFacade
{
public:
OnlineShoppingFacade() {
m_nCount = 0;
}
// 返回跟踪次数
int followupNum() {
return m_nCount;
}
// 提交订单
void submitRequest() {
m_nState = 0;
}
// 跟踪订单
bool checkStatus(){
// 收到订单请求
switch (m_nState) {
case Received:
m_nState++;
// 将请求转发给订单团队
m_order.submitRequest();
std::cout << "********** 提交给订单团队，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl;
break;
case SubmittedToOrderTeam:
// 如果订单团队完成验证，则向供应商发出请求
if (m_order.checkStatus()) {
m_nState++;
m_vendor.submitRequest();
std::cout << "********** 提交给供应商，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl;
}
break;
case SubmittedToVendor:
// 如果供应商已将包裹打包，将其转发给快递员
if (m_vendor.checkStatus()) {
m_nState++;
m_courier.submitRequest();
std::cout << "********** 提交给快递员，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl;
}
break;
case SubmittedToCourier:
// 如果包裹交付，订单完成
if (m_courier.checkStatus())
return true;
default:
break;
}
m_nCount++;
// 订单未完成
return false;
}
private:
enum States {
Received, // 收到
SubmittedToOrderTeam, // 提交给订单团队
SubmittedToVendor, // 提交给供应商
SubmittedToCourier // 提交给快递员
};
int m_nState; // 订单状态
int m_nCount; // 跟踪次数
OrderTeam m_order;
Vendor m_vendor;
Courier m_courier;
};
#endif // FACADE_H创建客户端
最终，客户端实现如下：
// main.cpp
#include "facade.h"
int main()
{
OnlineShoppingFacade facade;
// 提交订单
facade.submitRequest();
// 跟踪订单，直到订单完成
while (!facade.checkStatus());
std::cout << "********** 订单完成，跟踪次数：" << facade.followupNum() << " **********" << std::endl;
getchar();
return 0;
}输出如下：
********** 提交给订单团队，跟踪次数：0 **********
订单团队 - 当前状态：收到
订单团队 - 当前状态：确认付款
订单团队 - 当前状态：联系供应商********** 提交给供应商，跟踪次数：3 **********
供应商 - 当前状态：收到
供应商 - 当前状态：确认库存
供应商 - 当前状态：从仓库得到物品
供应商 - 当前状态：包装
供应商 - 当前状态：联系快递员********** 提交给快递员，跟踪次数：8 **********
快递员 - 当前状态：收到
快递员 - 当前状态：验证可达性
快递员 - 当前状态：分配人员
快递员 - 当前状态：派送包裹
快递员 - 当前状态：获取交货确认********** 订单完成，跟踪次数：13 **********
