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外观模式（Facade Pattern） 是一种结构型设计模式，提供了一个统一的接口，用于访问系统中的一群接口。外观模式定义了一个高层接口，使得系统更加容易使用。
外观模式就好像是计算机的电源按钮一样。我们只需要按下电源按钮，整个计算机就能启动了。但是我们不需要知道电源按钮背后的复杂操作，比如电流如何流动、芯片如何工作等等。按下按钮就能启动计算机，这就是外观模式的精髓。
想象一下，如果没有电源按钮，我们就必须手动启动每个部件，比如调节 CPU、内存和硬盘。这样就会很麻烦，而且容易出错。但是有了电源按钮，我们只需要按一下，整个计算机就会自动启动，这就是外观模式的作用。
外观模式就是提供了一个简单的接口（就像电源按钮一样），来隐藏复杂系统的细节。我们不需要了解每个部件如何启动，只需要按下按钮，计算机就能工作了。
主要角色：
- 外观（Facade）： 提供了系统的一个简化接口，它包含了系统中各个模块的方法，并通过调用这些方法来完成系统的功能。
- 子系统（Subsystem）： 实现了系统的各个模块，处理外观指派的任务。
示例：
我们使用java代码实现一下上面这个计算机的例子，计算机由多个子系统组成，包括 CPU、内存和硬盘。外观模式可以提供一个统一的接口来启动和关闭计算机，而不需要了解各个子系统的具体操作。
package com.luke.designpatterns.facadePattern;
// 子系统 - CPU
class CPU {
public void start() {
System.out.println("CPU正在启动");
}
public void shutdown() {
System.out.println("CPU已经关闭");
}
}
// 子系统 - 内存
class Memory {
public void start() {
System.out.println("内存已经启动");
}
public void shutdown() {
System.out.println("内存已经关闭");
}
}
// 子系统 - 硬盘
class HardDrive {
public void start() {
System.out.println("硬盘已经启动");
}
public void shutdown() {
System.out.println("硬盘已经关闭");
}
}
// 外观
class ComputerFacade {
private CPU cpu;
private Memory memory;
private HardDrive hardDrive;
public ComputerFacade() {
this.cpu = new CPU();
this.memory = new Memory();
this.hardDrive = new HardDrive();
}
public void start() {
System.out.println("电脑正在启动...");
cpu.start();
memory.start();
hardDrive.start();
System.out.println("电脑启动成功");
}
public void shutdown() {
System.out.println("电脑正在关闭...");
cpu.shutdown();
memory.shutdown();
hardDrive.shutdown();
System.out.println("电脑关闭成功");
}
}
// 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ComputerFacade computer = new ComputerFacade();
// 启动计算机
computer.start();
// 关闭计算机
computer.shutdown();
}
}
在这个例子中，CPU、Memory 和 HardDrive 是子系统，它们提供了启动和关闭的操作。ComputerFacade 是外观，提供了一个简化的接口 start() 和 shutdown()，它通过调用子系统的方法来完成启动和关闭的任务。客户端只需要与外观对象交互，而不需要了解系统中各个子系统的具体实现。这有助于降低系统的复杂性，提供了一个更简单、更清晰的接口。
适用场景
外观模式适用于以下情况：
- 复杂系统的简化接口需求： 当一个系统由多个子系统组成，并且这些子系统之间存在复杂的依赖关系或交互，但客户端只需简单地与系统进行交互时，外观模式就非常适用。它提供了一个简化的接口，隐藏了子系统的复杂性。
- 减少依赖和耦合： 外观模式可以减少客户端与子系统之间的直接依赖，从而降低系统的耦合度。客户端只需要与外观类进行交互，而不需要了解子系统的具体实现细节。
- 子系统功能的统一入口： 当需要对一个复杂系统进行重构或修改时，外观模式提供了一个统一的入口点。这样，如果子系统的实现发生变化，只需要更新外观类而不影响客户端。
- 简化复杂操作流程： 外观模式可以将复杂的操作流程封装在一个简单的接口中，使得客户端能够更加方便地使用系统，同时降低了出错的可能性。
总之，外观模式适用于需要简化复杂系统接口、降低耦合度、统一子系统入口以及简化操作流程的场景。