c#设计模式之:外观模式(Facade)

一、引言

在软件开发过程中,客户端程序经常会与复杂系统的内部子系统进行耦合,从而导致客户端程序随着子系统的变化而变化,然而为了将复杂系统的内部子系统与客户端之间的依赖解耦,从而就有了外观模式,也称作 ”门面“模式。下面就具体介绍下外观模式。

二、外观模式的详细介绍

2.1定义

外观模式提供了一个统一的接口,用来访问子系统中的一群接口。外观定义了一个高层接口,让子系统更容易使用。使用外观模式时,我们创建了一个统一的类,用来包装子系统中一个或多个复杂的类,客户端可以直接通过外观类来调用内部子系统中方法,从而外观模式让客户和子系统之间避免了紧耦合。

2.2 外观模式的结构图

介绍了外观模式的定义之后,让我们具体看看外观模式的由来以及实现,下面与学校中一个选课系统为例来解释外观模式,例如在选课系统中,有注册课程子系统和通知子系统,在不使用外观模式的情况下,客户端必须同时保存注册课程子系统和通知子系统两个引用,如果后期这两个子系统发生改变时,此时客户端的调用代码也要随之改变,这样就没有很好的可扩展性,下面看看不使用外观模式下选课系统的实现方式和客户端调用代码:

/// <summary>
    /// 不使用外观模式的情况
    /// 此时客户端与三个子系统都发送了耦合,使得客户端程序依赖与子系统
    /// 为了解决这样的问题,我们可以使用外观模式来为所有子系统设计一个统一的接口
    /// 客户端只需要调用外观类中的方法就可以了,简化了客户端的操作
    /// 从而让客户和子系统之间避免了紧耦合
    /// </summary>
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            SubSystemA a = new SubSystemA();
            SubSystemB b = new SubSystemB();
            SubSystemC c = new SubSystemC();
            a.MethodA();
            b.MethodB();
            c.MethodC();
            Console.Read();
        }
    }

    // 子系统A
    public class SubSystemA
    {
        public void MethodA()
        {
            Console.WriteLine("执行子系统A中的方法A");
        }
    }

    // 子系统B
    public class SubSystemB
    {
        public void MethodB()
        {
            Console.WriteLine("执行子系统B中的方法B");
        }
    }

    // 子系统C
    public class SubSystemC
    {
        public void MethodC()
        {
            Console.WriteLine("执行子系统C中的方法C");
        }
    }

然而外观模式可以解决我们上面所说的问题,下面具体看看使用外观模式的实现:

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/// <summary>
    /// 以学生选课系统为例子演示外观模式的使用
    /// 学生选课模块包括功能有:
    /// 验证选课的人数是否已满
    /// 通知用户课程选择成功与否
    /// 客户端代码
    /// </summary>
    class Student
    {
        private static RegistrationFacade facade = new RegistrationFacade();

        static void Main(string[] args)
        {
            if (facade.RegisterCourse("设计模式", "Learning Hard"))
            {
                Console.WriteLine("选课成功");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("选课失败");
            }

            Console.Read();
        }
    }

    // 外观类
    public class RegistrationFacade
    {
        private RegisterCourse registerCourse;
        private NotifyStudent notifyStu;
        public RegistrationFacade()
        {
            registerCourse = new RegisterCourse();
            notifyStu = new NotifyStudent();
        }

        public bool RegisterCourse(string courseName, string studentName)
        {
            if (!registerCourse.CheckAvailable(courseName))
            {
                return false;
            }

            return notifyStu.Notify(studentName);
        }
    }

    #region 子系统
    // 相当于子系统A
    public class RegisterCourse
    {
        public bool CheckAvailable(string courseName)
        {
            Console.WriteLine("正在验证课程 {0}是否人数已满", courseName);
            return true;
        }
    }

    // 相当于子系统B
    public class NotifyStudent
    {
        public bool Notify(string studentName)
        {
            Console.WriteLine("正在向{0}发生通知", studentName);
            return true;
        }
    }
    #endregion

使用了外观模式之后,客户端只依赖与外观类,从而将客户端与子系统的依赖解耦了,如果子系统发生改变,此时客户端的代码并不需要去改变。外观模式的实现核心主要是——由外观类去保存各个子系统的引用,实现由一个统一的外观类去包装多个子系统类,然而客户端只需要引用这个外观类,然后由外观类来调用各个子系统中的方法。然而这样的实现方式非常类似适配器模式,然而外观模式与适配器模式不同的是:适配器模式是将一个对象包装起来以改变其接口,而外观是将一群对象 ”包装“起来以简化其接口。它们的意图是不一样的,适配器是将接口转换为不同接口,而外观模式是提供一个统一的接口来简化接口

三、外观的优缺点

3.1】、外观模式的优点:
           (1)、外观模式对客户屏蔽了子系统组件,从而简化了接口,减少了客户处理的对象数目并使子系统的使用更加简单。
           (2)、外观模式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是紧耦合的。松耦合使得子系统的组件变化不会影响到它的客户。

3.2】、外观模式的缺点:
           (1)、如果增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码,这样就违背了”开——闭原则“(不过这点也是不可避免)。
3.3】、在以下情况下可以考虑使用外观模式:
           (1)、外一个复杂的子系统提供一个简单的接口
           (2)、提供子系统的独立性
           (3)、在层次化结构中,可以使用外观模式定义系统中每一层的入口。其中三层架构就是这样的一个例子。

四、总结

Facade设计模式更注重从架构的层次去看整个系统,而不是单个类的层次。Facade很多时候更是一种架构设计模式。注意区分Facade模式、Adapter模式、Bridge模式与Decorator模式:
  Facade模式注重简化接口
  Adapter模式注重转换接口
  Bridge模式注重分离接口(抽象)与其实现
  Decorator模式注重稳定接口的前提下为对象扩展功能

原文地址:https://www.cnblogs.com/studydp/p/9535599.html

时间: 2024-11-09 10:28:00

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