设计模式详解（八）：外观模式——Facade

什么是外观模式

外观模式的英文名是Facade，意思是the front of a building，即建筑物的正面（门面），我个人更喜欢翻译成门面模式。门面模式是一种结构型设计模式，所谓结构型是指在代码结构设计方面的设计模式。

门面模式是一个类或一个模块统一的功能入口，屏蔽掉系统内部的实现及运作方式，客户端通过门面与系统交互，大大降低使用的复杂度，减少与系统的耦合。

现实生活类比

在一家餐馆中，顾客可能需要各种服务。如：点餐、买单、询问卫生间、需要卫生纸、临时添加碗筷等等。如果每种服务都要到餐馆不同的服务点找不同的人解决，顾客会疯掉。而前台就是整个餐馆的门面，是餐馆所有功能的输出口，顾客通过前台与餐馆沟通，享受各种服务，而不用关心前台将会对此事如何安排（具体指派何人，以何种方式满足顾客要求等）。

实战示例

假如，我们要开发上述的餐馆功能。
初始阶段，业务相对简单，我们只有点餐与买单的功能。新建一个OrderManager类，

public class OrderManager {
    //点餐
    public void order(int tableNo) {
        System.out.println("table " + tableNo + " has ordered");
    }
    //买单
    public void bill(int tableNo, double dollars) {
        System.out.println("table " + tableNo + " bill:" + dollars);
    }
}

调用方使用该功能，

    public static void main(String[] args) {
        //创建订单管理模块
        OrderManager orderManager = new OrderManager();
        //下单
        orderManager.order("001");
        //结账
        orderManager.bill("001", 350.00);
    }

随着业务迭代，我们又提供了一些询问服务，置于QueryService中，

public class QueryService {
    //卫生间在哪里
    public String whereToilet(){
        return "it's xxxxx";
    }
    
    //...
}

随着业务的复杂，我们不断加入新的功能置于新的模块。对于餐馆功能的使用方来说，需要记住每个功能模块对应的类，使用复杂度不断攀升。

    public static void main(String[] args) {
        //创建订单管理模块
        OrderManager orderManager = new OrderManager();
        //下单
        orderManager.order("001");
        //结账
        orderManager.bill("001", 350.00);
        //创建服务问询模块
        QueryService queryService = new QueryService();
        //询问厕所
        queryService.whereToilet();
        
        //...
    }

我们使用门面模式可以解决上述问题。首先，我们创建一个门面类——RestaurantFacade,
此类作为整个餐馆功能入口。

public class RestaurantFacade {
    private OrderManager orderManager = new OrderManager();
    private QueryService queryService = new QueryService();
    
    //...

    public OrderManager orderService() {
        return orderManager;
    }

    public QueryService queryService() {
        return queryService;
    }

    //...
}

对于调用方来说，所有的功能我都通过RestaurantFacade一个类获取，不关心也没必要知道其内部的实现和运作方式。
不管该系统后续添加新功能还是删除了旧功能，交互门面不变。

    public static void main(String[] args) {
        //创建门面类
        RestaurantFacade facade = new RestaurantFacade();
        //下单
        facade.orderService().order("001");
        //结账
        facade.orderService().bill("001", 350.00);
        //询问厕所
        facade.queryService().whereToilet();
        //...
    }

在这里，为了进一步方便管理，我们RestaurantFacade对外提供的功能是返回子模块，然后子模块再调用具体功能。这种通常是在业务十分庞大复杂的情况下采取的策略。你也可以直接对外提供具体的功能，而把模块信息封装在门面类内部。
以点餐为例：

public class RestaurantFacade {
    private OrderManager orderManager = new OrderManager();
    
    //...

    public void order(String tableNo) {
         orderManager.order(tableNo);
    }

    //...
}

调用方代码：

    public static void main(String[] args) {
        //创建门面类
        RestaurantFacade facade = new RestaurantFacade();
        //下单
        facade.order("001");
        
        //...
    }

门面模式的好处

外观模式是一种设计模式，旨在简化复杂系统的接口，提供一个更简单的接口来访问系统的子系统集合。它通过将系统的复杂性隐藏在一个单一的接口背后，使得客户端代码更容易使用。以下是外观模式的几个好处：

• 简化接口: 外观模式提供了一个简化的接口，使得客户端不需要了解系统的复杂性和内部工作原理，只需与外观对象进行交互即可。

• 降低耦合性: 外观模式有助于降低系统中各个子系统之间的耦合度，因为客户端只需与外观对象交互，而不需要直接与子系统交互，从而减少了对子系统的依赖性。

• 隐藏实现细节: 外观模式将系统的内部实现细节隐藏在外部，使得系统更易于维护和修改。如果系统的内部实现发生变化，只需更新外观类而不影响客户端代码。

• 提高易用性: 外观模式使得客户端代码更易于理解和使用，因为它提供了一个简单的接口来访问复杂系统的功能，而无需了解系统的内部复杂性。

• 促进代码组织和管理: 外观模式可以帮助将系统分解为更小的模块，并将这些模块组织成更易于管理和维护的结构。

总的来说，外观模式通过简化接口、降低耦合性、隐藏实现细节、提高易用性以及促进代码组织和管理等方面，可以帮助提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。

门面模式源码举例

门面模式在第三方类库中非常常见。例如Okhttp，我们使用它的功能，基本都是通过OkHttpClient这个类。

    //创建门面对象，并进行配置
    OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder()
            .connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)//链接超时为2秒，单位为秒
            .writeTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)
            .readTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)//读取超时
            .build();
            
    //执行一个请求        
    okHttpClient.newCall(new Request.Builder().url("xxxx").build()).execute();