一、概述
Facade(外观)模式为子系统中的各类(或结构与方法)提供一个简明一致的界面,隐藏子系统的复杂性,使子系统更加容易使用。
实际应用中,我们在对付一些老旧的code(尤其是将C的代码转成C++代码)或者即便不是老旧code,但涉及多个子系统时,除了重写全部代码(对于老旧code而言),我们还可能采用这样一种策略:
重新进行类的设计,将原来分散在源码中的类/结构及方法重新组合,形成新的、统一的接口,供上层应用使用。
这在某种意义上与Adapter及Proxy有类似之处,但是,Proxy(代理)注重在为Client-Subject提供一个访问的中间层,如CORBA可为应用程序提供透明访问支持,使应用程序无需去考虑平台及网络造成的差异及其它诸多技术细节;Adapter(适配器)注重对接口的转换与调整;而Facade所面对的往往是多个类或其它程序单元,通过重新组合各类及程序单元,对外提供统一的接口/界面。
二、结构
Facade模式的示意图如下:
图1:Facade模式
三、应用
在遇到以下情况使用Facade模式:
1、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得越来越复杂。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。
Facade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。
2、客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。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。
3、当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用Facade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,你可以让它们仅通过Facade进行通讯,从而简化了它们之间的依赖关系。
四、优缺点
Facade模式有下面一些优点:
1、它对客户屏蔽子系统组件,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。
2、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。
松耦合关系使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。Facade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。Facade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。
在大型软件系统中降低编译依赖性至关重要。在子系统类改变时,希望尽量减少重编译工作以节省时间。用Facade可以降低编译依赖性,限制重要系统中较小的变化所需的重编译工作。Facade模式同样也有利于简化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。
3、如果应用需要,它并不限制它们使用子系统类。因此你可以在系统易用性和通用性之间加以选择。
五、举例
C++程序员经常会使用全局函数来实现一些通用方法,而Java中由于语言本身的限制,所有成员和方法都必须封装在类中,因此,引入了很多辅助类(这些类的成员方法通常都是static的),用于提供一些相互独立的通用方法,如java.lang.System、java.util.Arrays、java.util.Collections、javax.swing.SwingUtilities等,这些类往往也被认为是Facade类。
以下是一个模拟的银行抵押贷款资格审查的例子,其中的MortgageApplication类负责调用各SubSystem Class,同时对外提供统一的接口,以简化客户程序的操作。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Customer
{
private:
// Fields
string name;
public:
// Constructors
Customer( const char* name )
{
this->name = name;
}
// Methods
const string& getName() const
{
return name;
}
};
// "SubSystem ClassA"
class Bank
{
public:
// Methods
bool SufficientSavings( const Customer& c )
{
cout << "Check bank for " << c.getName().c_str() << endl;
return true;
}
};
// "SubSystem ClassB"
class Credit
{
public:
// Methods
bool GoodCredit( int amount, const Customer& c )
{
cout << "Check credit for " << c.getName().c_str() << endl;
return true;
}
};
// "SubSystem ClassC"
class Loan
{
public:
// Methods
bool GoodLoan( const Customer& c )
{
cout << "Check loan for " << c.getName().c_str() << endl;
return true;
}
};
// "Facade"
class MortgageApplication
{
private:
// Fields
int amount;
Bank bank;
Loan loan;
Credit credit;
public:
// Constructors
MortgageApplication( int amount )
{
this->amount = amount;
}
// Methods
bool IsEligible( const Customer& c )
{
// Check creditworthyness of applicant
if( !bank.SufficientSavings( c ) )
return false;
if( !loan.GoodLoan( c ) )
return false;
if( !credit.GoodCredit( amount, c ))
return false;
return true;
}
};
/// <summary>
/// Facade Client
/// </summary>
int main()
{
Customer customer( "Bill David" );
// Create Facade
MortgageApplication mortgage( 10000000 );
// Call subsystem through Facade
mortgage.IsEligible( customer );
return 0;
}
参考:
1、http://www.dofactory.com/Patterns/PatternFacade.aspx