設計模式以外觀模式

2018-09-20 01:33:12

外觀模式（Facade Pattern）

　　仍是用大話設計模式中的例子：股票和基金來講明外觀模式。股票買入者直接操做股票，他須要瞭解幾千只股票的各類信息還須要預測它的漲跌，這樣買入者和股票直接有着直接的聯繫，在軟件開發種，這就是高耦合（模塊和模塊之間的聯繫過多）。買入基金，則由專業的基金經理人操做用戶的資源，買入者只須要和基金經理人打交道，具體股票的細節，則由基金經理人來處理。

　　外觀模式（Facade Pattern）又稱門面模式：爲子系統中的一組接口提供一個一致的界面，此模式定義了一個高層接口，這個接口使得這一子系統更加容易使用。

UML類圖

其中：SubSystemOne、SubSystemTwo、SubSystemThree、SubSystemFour 構成了一個子系統。

Facade：外觀類，知道哪些子系統，它們有哪些功能，通常Client把像子系統的請求委託給Facade，而後Facade再把這個請求轉給適合的子系統對象。（System和Facade實際上是聚合關係，它們之間沒有太多的耦合性）

SubSystem：子系統，子系統能夠同時有多個，一個系統能夠是類的集合或者是一個單獨的類。每一個子系統能夠單獨被Client調用也能夠被Facade調用，對於Client來講它不知道有Facade的存在，Facade對子系統而言就是一個Client。

外觀模式的優缺點

優勢：

　　1.Client只與Facade打交道，下降了Client代碼的複雜度。

　　2.下降了Client和System的耦合度，子系統有調整時不會影響到Client或者影響較小，可以經過調整Facade來適應子系統的改變。

　　3.下降了大型軟件中的編譯依賴性，並簡化了系統在不一樣平臺之間而定移植過程，由於設計良好的子系統，通常而言是相互獨立的，一個系統的改變不會影響到其它子系統，而子系統的內部變化（指實現細節）也不會影響到外觀，因此只須要編譯有變化的子系統便可（對GCC編譯器）。

　　4.模式僅提供了一個訪問子系統的統一入口，可是並不阻止用戶直接使用子系統類。

 

缺點：

　　1.不能很好地限制Client使用子系統，若是要給Client添加使用限制，將多是整個模式喪失它的靈活性，也會增長其複雜度（試想一下爲每一個子系統添加定製化的限制，在實現是將會有多複雜）

　　2.在不引入抽象外觀類（Facade）的狀況下，增長子系統，要對應的調整Facade和Client（考慮下簡單工廠模式），這會違背開放-封閉原則。

使用場景

• 當要爲一個複雜子系統提供一個簡單接口時。該接口能夠知足大多數用戶的需求，並且用戶也能夠越過外觀類直接訪問子系統。
• Client 與多個子系統之間存在很大的依賴性。引入外觀類將子系統與 Client 以及其餘子系統解耦，能夠提升子系統的獨立性和可移植性。
• 在層次化結構中，可使用外觀模式定義系統中每一層的入口。層與層之間不直接產生聯繫，而經過外觀類創建聯繫，下降層之間的耦合度。

代碼示例

　　問題模型：假設咱們在開發一個GUI程序，經過界面咱們可以產生一組通用數據，可是這組通用數據須要被不一樣的子系統按需選擇，並進行對應的處理。好比咱們能在bash終端輸入不一樣的命令調用不一樣的處理程序。咱們假設這是一個外觀模式（但真實的應用狀況不是這樣，由於，linux下的各類命令其實是由我的開發者自行開發的程序，在使用時，bash終端輸入程序名 參數便可使用命令提供的服務）。那麼如今main函數就是客戶代碼，S1表示調用子系統S1執行某種操做，S2表示調用S2執行某種操做等等。網上有個電商的例子，我以爲比較好，它沒有我這個這麼理想化，子系統之間的數據沒有耦合。

1.3個子系統

#ifndef SUBSYSTEMA_H_
#define SUBSYSTEMA_H_

#include <iostream>

class SubSystemA
{
public:
    void methodA()
    {
    std::cout << "I am SystemA!" << std::endl;
    }
    SubSystemA() = default;
    ~SubSystemA() = default;
};
#endif

SubSystemA

#ifndef SUBSYSTEMB_H_
#define SUBSYSTEMB_H_
#include <iostream>
#include <ctime>
class SubSystemB
{
public:
    void methodB()
    {
    auto systTime = time(nullptr);
        tm *struSysTime = localtime(&systTime);
    char szTime[16] = {0};
        sprintf(szTime,"%04d-%02d-%02d",struSysTime->tm_year+1990,struSysTime->tm_mon+1,struSysTime->tm_mday);
    std::cout << "Today is:" << szTime << std::endl;
    }
    SubSystemB() = default;
    ~SubSystemB() = default;
};
#endif

SubSystemB

#ifndef SUBSYSTEMC_H_
#define SUBSYSTEMC_H_

#include <iostream>
#include <ctime>

class SubSystemC
{
public:
    void methodC()
    {
    auto systTime = time(nullptr);
    tm *struSysTime = localtime(&systTime);
        char szTime[16] = {0};
        sprintf(szTime,"%02d:%02d:%02d",struSysTime->tm_hour,struSysTime->tm_min,struSysTime->tm_sec);
    std::cout << "Now Time is:"<< szTime << std::endl;
    }
    SubSystemC() = default;
    ~SubSystemC() = default;
};
#endif

SubsystemC

2.Facade外觀類，也是這個模式的核心

#ifndef FACADE_H_
#define FACADE_H_
#include "SubSystemA.h"
#include "SubSystemB.h"
#include "SubSystemC.h"
#include <string>
class Facade
{
public:
    void noteSubSystem(const std::string strParam);
    Facade() = default;
    ~Facade() = default;
private:
    SubSystemA m_objSubSystemA;
    SubSystemB m_objSubSystemB;
    SubSystemC m_objSubSystemC;
};
#endif 

#include "Facade.h"

void Facade::noteSubSystem(const std::string strSystemName)
{
    if(strSystemName == "SubSystemA")
    m_objSubSystemA.methodA();
    else if(strSystemName == "SubSystemB")
    m_objSubSystemB.methodB();
    else if(strSystemName == "SubSystemC")
    m_objSubSystemC.methodC();
    else
    std::cout << "Param Error" << std::endl;
}    

Facade

3.客戶端代碼

#include "Facade.h"

using namespace std;

int main(int argc,char*argv[])
{
    if(argc != 2)
    {
    std::cout << "The count of param is Error!" <<std::endl;
    return (0);
    }
    std::string strParam = argv[1];
    Facade objFacade;
    objFacade.noteSubSystem(strParam);
    return (1);
}

Client

 

　　外觀模式的使用：

　　1.在設計階段就要有意識的把不一樣的層分離（三層架構：數據訪問層、業務邏輯層、表示層，在層與層之間創建外觀Facade）

　　2.開發階段，子系統由於不斷的重構變的愈來愈複雜。增長外觀模式。能夠提供一個簡單的接口，減小它們之間的依賴

　　3.爲新系統開發一個外觀Facade類，來提供設計粗糙或高度負責的遺留代碼的比較清晰簡單的接口，讓新系統與Facade對象交互，Facade與遺留代碼交互全部的複雜工做。

 

 

 

 

 

 

 

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