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设计模式（结构型模式）外观模式

news 2025/8/3 0:20:37

一、简介

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，用于访问子系统中的一组接口。这个模式隐藏了子系统的复杂性，并为客户端提供了一个更简单的接口，使得客户端与子系统之间的通信更加简单和直接。

外观模式的主要目的是降低系统的复杂性，为客户端提供一个更加简化的接口，使得客户端不需要了解系统的内部结构和实现细节，只需通过外观类进行操作即可。在外观模式中，通常有以下几个角色：

Facade（外观）：外观类是客户端访问子系统的入口。它将客户端的请求委派给子系统中的相应对象，协调子系统对象完成任务。
Subsystem（子系统）：子系统是具体的功能模块或者类群。它们实现了系统的各种功能，但是对于客户端来说，这些功能的实现细节是透明的。

外观模式可以帮助解耦客户端和子系统之间的依赖关系，降低了客户端与子系统之间的耦合性，同时也提高了系统的可维护性和灵活性。通过提供一个简化的接口，外观模式使得系统更易于使用和理解。

二、外观模式

2.1、子系统

当设计一个家庭影院系统时，可以使用外观模式来简化各个子系统（如投影仪、音响、灯光等）的操作

// 子系统：投影仪
public class Projector {public void on() {System.out.println("打开投影仪");}public void off() {System.out.println("关闭投影仪");}public void setInput(String input) {System.out.println("投影仪准备播放：" + input);}
}// 子系统：音响
class SoundSystem {public void on() {System.out.println("打开声音");}public void off() {System.out.println("关闭声音");}public void setVolume(int volume) {System.out.println("音量设置为: " + volume);}
}// 子系统：灯光
public class Lights {public void dim() {System.out.println("关闭灯光");}public void brighten() {System.out.println("打开灯光");}}

2.2、外观类

// 外观类：家庭影院外观
public class HomeTheaterFacade {private Projector projector;private SoundSystem soundSystem;private Lights lights;public HomeTheaterFacade(Projector projector, SoundSystem soundSystem, Lights lights) {this.projector = projector;this.soundSystem = soundSystem;this.lights = lights;}public void watchMovie(String movie) {System.out.println("准备看家庭影院...");lights.dim();projector.on();projector.setInput(movie);soundSystem.on();soundSystem.setVolume(16);}public void endMovie() {System.out.println("关闭家庭影院...");soundSystem.off();projector.off();lights.brighten();}
}

2.3、使用

// 测试类
public class FacadeHomeTheaterExample {public static void main(String[] args) {Projector projector = new Projector();SoundSystem soundSystem = new SoundSystem();Lights lights = new Lights();HomeTheaterFacade homeTheater = new HomeTheaterFacade(projector, soundSystem, lights);// 看电影homeTheater.watchMovie("战狼");// 结束电影homeTheater.endMovie();}
}

运行结果：

准备看家庭影院...
关闭灯光
打开投影仪
投影仪准备播放：战狼
打开声音
音量设置为: 16
关闭家庭影院...
关闭声音
关闭投影仪
打开灯光

在这个示例中，Projector、SoundSystem、Lights 分别表示家庭影院的投影仪、音响和灯光，HomeTheaterFacade 是外观类。客户端通过调用外观类的方法来实现整个家庭影院系统的控制，而不需要直接与各个子系统进行交互。外观模式将各个子系统的操作封装起来，使得客户端更加简单地控制家庭影院。