[Design Patterns] 02. Structural Patterns - Facade Pattern

前言

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參考資源

史上最全設計模式導學目錄（完整版）

只把經常使用的五星的掌握便可。

 　　

外觀模式-Facade Pattern【學習難度：★☆☆☆☆，使用頻率：★★★★★】

深刻淺出外觀模式（一）：外觀模式概述，外觀模式結構與實現

深刻淺出外觀模式（二）：外觀模式應用實例（文件加密模塊）

深刻淺出外觀模式（三）：抽象外觀類，外觀模式效果與適用場景

 

系統愈來愈複雜，但不想讓客戶看到，對外仍然體現出「簡潔」。

 

 

 

教學

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1、基本原理

 提供了一名「服務員」統一辦理這些歌事情。

 

 

2、類圖

類關係表示

類關係參見: http://www.javashuo.com/article/p-vxxbqupp-bv.html

• Association:
  

將一個類的對象做爲另外一個類的屬性；

• 菱形尾巴 + Association:
  

[Aggregation]：集合體，但也只是集合，弱關係　----> has-a，老師和學生的關係，學生能夠屬於多位老師；

[Composition]：組合體，必不可少部分，強關係　----> contain-a，皇帝和妃子的關係，妃子只能屬於一位皇帝；

• 實虛結合 + 三角 (類) 箭頭:
  

[Generalization]：實現繼承；

[Realization]：實現接口；

• 虛化的 Association:　　
  

[Dependency]：僅使用了對方的 「方法」；

 

Aggregation 與 Composition

要點：

若是是「必要的」，那麼就須要在類內「create」了呢。

若是隻是「弱弱地使用」，那麼「部分「 能夠在外部建立，再以參數形式傳入 "總體」 使用。

 

3、外觀模式

外觀模式 UML 

 

外觀模式 Code

要點：雖然使用了其餘類（SubSystem），但屬於「類的屬性」，並非在方法內。

class SubSystemA
{
    public void MethodA()
    {
        //業務實現代碼
    }
}
 
class SubSystemB
{
    public void MethodB()
    {
        //業務實現代碼
     }
}
 
class SubSystemC
{
    public void MethodC()
    {
        //業務實現代碼
    }
}


class Facade
{
    # 類只是做爲了屬性，因此屬於 Association
    private SubSystemA obj1 = new SubSystemA();
    private SubSystemB obj2 = new SubSystemB();
    private SubSystemC obj3 = new SubSystemC();
 
    public void Method()
    {
        obj1.MethodA();
        obj2.MethodB();
        obj3.MethodC();
    }
}


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Facade facade = new Facade();
        facade.Method();
    }
}

 

 

 

Facade Pattern in Python 

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1、虛基類

abc.ABCMeta 是一個metaclass，用於在Python程序中建立抽象基類。

@abstractmethod 裝飾器：其實就是模仿「虛函數」。

詳見：[Advanced Python] 15 - Metaclass for ORM

class Server(metaclass=ABCMeta):

    @abstractmethod def __init__(self):
        pass

    def __str__(self):
        return self.name

    @abstractmethod def boot(self):
        pass

    @abstractmethod
    def kill(self, restart=True):
        pass

 

鉤子類，實際操做的細節實現。

class FileServer(Server):

    def __init__(self):
        '''初始化文件服務進程要求的操做'''
        self.name = 'FileServer'
        self.state = State.new

    def boot(self):
        print('booting the {}'.format(self))
        '''啓動文件服務進程要求的操做'''
        self.state = State.running

    def kill(self, restart=True):
        print('Killing {}'.format(self))
        '''殺死文件服務進程要求的操做'''
        self.state = State.restart if restart else State.zombie

    def create_file(self, user, name, permissions):
        '''檢查訪問權限的有效性、用戶權限，等等'''

        print("trying to create the file '{}' for user '{}' with permissions {}".format(name, user, permissions))


class ProcessServer(Server):

    def __init__(self):
        '''初始化進程服務進程要求的操做'''
        self.name = 'ProcessServer'
        self.state = State.new

    def boot(self):
        print('booting the {}'.format(self))
        '''啓動進程服務進程要求的操做'''
        self.state = State.running

    def kill(self, restart=True):
        print('Killing {}'.format(self))
        '''殺死進程服務進程要求的操做'''
        self.state = State.restart if restart else State.zombie

    def create_process(self, user, name):
        '''檢查用戶權限、生成PID，等等'''

        print("trying to create the process '{}' for user '{}'".format(name, user))

 

在外觀類中，初始化的部分，掛上類鉤子；對外API函數，調用這些類的函數鉤子。

class OperatingSystem:

    '''外觀'''

    def __init__(self):
        self.fs = FileServer()
        self.ps = ProcessServer()

    def start(self):
        [i.boot() for i in (self.fs, self.ps)]

    def create_file(self, user, name, permissions):
        return self.fs.create_file(user, name, permissions)

    def create_process(self, user, name):
        return self.ps.create_process(user, name)


def main():
    os = OperatingSystem()
    # 如下都是內部比較繁瑣的實現
    os.start()
    os.create_file('foo', 'hello', '-rw-r-r')
    os.create_process('bar', 'ls /tmp')

if __name__ == '__main__':
    main()

 

End.