Java設計模式－外觀模式

概述

今天要說的外觀模式是一個相對簡單的設計模式，而且在日常的開發中，可能你也會時常使用它，只是你可能並未想過這是一個設計模式。本文會從一些實例著手，來對本文要說明的外觀模式進行盡可能全面的講解。希望你有益。

引言

這裡插入一條引言的目的是讓你回想一下，在你日常開發中何時用到了外觀模式。 

可能你的 boss 會這樣安排你一個任務。這可能是個核心模組，模組會有它的一個功能，只是你的 boss 可能只想要你提供一個給他呼叫的介面。他會這麼跟你說：嗨，小明，我們現在的這個系統裡需要一個核心的功能 P0，它就交給你實現吧。你只要給我可以呼叫的介面就好了，你程式碼的內部邏輯我不需要知道的。去做吧。 

如果你時常被安排這樣的任務，我想你應該已經掌握外觀模式了。

定義

外觀模式提供了一個統一的接口，用來存取子系統中的一群接口。外觀模式定義一個高層接口，讓子系統更容易使用。

非外觀模式

這裡我就使用《大話設計模式》書中的例子了，感覺這個例子還是挺形象的。現在假設你是個股民（只是博主不炒股，也不知道這裡會不會有說得不對的地方，如果有你就當沒看見吧。。^_^），你想做一些理財活動。你看中了兩支股票、一支國債和一支房地產。

如果讓你現在來寫這份程式碼，你的程式碼框架可能會像下面的這幅類別圖：

這裡只列舉了股票的程式碼，是因為其他理財活動的邏輯與股票的邏輯是一致的。冗餘的程式碼除了佔地方之外並沒有再多的好處了。 

StockA.java

public class StockA {
    private int stockCount = 0;
    public void sell(int count){
        stockCount -= count;
        System.out.println("卖了" + count + "支 A 股票");
    }

    public void buy(int count){
        stockCount += count;
        System.out.println("买了" + count + "支 A 股票");
    }
    public int getStockCount() {
        return stockCount;
    }
}

下面的程式碼是處理理財者的，對於一個簡單地買進買下邏輯，理財者都要花費這麼多的程式碼處理，實在是折磨人嘛。 

Investors.java

public class Investors {

    public static void main(String[] args) {
        StockA stockA = new StockA();
        StockB stockB = new StockB();
        NationalDebt debt = new NationalDebt();
        RealEstate estate = new RealEstate();

        stockA.buy(100);
        stockB.buy(200);
        debt.buy(150);
        estate.buy(120);

        stockA.sell(100);
        stockB.sell(200);
        debt.sell(150);
        estate.sell(120);
    }
}

上面說的這些是在沒有使用外觀模式的情況下寫的程式碼。也就是說下面要說的外觀模式可以讓程式碼更簡單明了。

外觀模式

在上面的非外觀模式中，我們看到了一些不是很友善的程式碼邏輯。而外觀模式可以基於更高層次的封裝，從而達到對呼叫者更加透明。以下是修改後的外觀模式類別圖：

FundFacade.java

public class FundFacade {

    private StockA stockA = null;
    private StockB stockB = null;
    private NationalDebt debt = null;
    private RealEstate estate = null;

    public FundFacade() {
        stockA = new StockA();
        stockB = new StockB();
        debt = new NationalDebt();
        estate = new RealEstate();
    }

    public void buyAll(int count) {
        stockA.buy(count);
        stockB.buy(count);
        debt.buy(count);
        estate.buy(count);
    }

    public void sellAll(int count) {
        stockA.sell(count);
        stockB.sell(count);
        debt.sell(count);
        estate.sell(count);
    }

    public void buyStockA(int count) {
        stockA.buy(count);
    }

    public void sellNationalDebt(int count) {
        debt.sell(count);
    }
}

上面的程式碼則是外觀的核心類別：FundFacade。在理財系統中的所有操作都可以透過這個類別來實現。你透過這個類可以很方便地實現對股票、國債、房地產等理財項目的操作，而不用關心裡面究竟是怎麼處理的。這是對使用者來說是件好事，不是嗎？

來看看用戶的操作吧（當然上面圖類已經反映了絕大部分效果了），這是用戶的程式碼邏輯： 

Investors.java

public class Investors {

    public static void main(String[] args) {
        FundFacade facade = new FundFacade();
        facade.buyAll(120);
        facade.buyStockA(50);
        facade.sellAll(80);
    }
}

看看，用戶只要告訴FundFacade 類，買入什麼、賣出什麼、買多少、賣多少，就可以達到目的。實在是太方便了。 

看看股票 A 的代碼吧，其實它並什麼實質的變化。這也是外觀模式的魅力所在，它不用你去修改原來子系統的程式碼，只要做一件事，建立更高層次的封裝。當然，這裡我做了一些簡單地修改，StockA 的存取權限。既然要對使用者透明，那麼我的子系統就沒有必要再對使用者開放了，不是嗎？因為我們已經有專業的外交官－ FundFacade。 

StockA.java

class StockA {
    private int stockCount = 0;
    void sell(int count){
        stockCount -= count;
        System.out.println("卖了" + count + "支 A 股票");
    }

    void buy(int count){
        stockCount += count;
        System.out.println("买了" + count + "支 A 股票");
    }
    int getStockCount() {
        return stockCount;
    }
}

外觀模式是一個相對簡單的設計模式，你可以輕鬆掌握並使用它。只是我想說，外觀模式也會有一定的限制。相信你已經發現了。 

由於我們把子系統所有的操作都交給了 FundFacade 類別來處理，所以我們就受到了 FundFacade 類別的約束了。例如上面的 FundFacade 類別中並沒有實現單獨對 StockB 的操作，那麼我們就不能單獨對 StockB 進行操作了，除非你在 FundFacade 類別中封裝一個對 StockB 操作的介面。

外觀模式的應用

上面的描述中我們不僅知道瞭如何使用外觀模式，也了解了外觀模式的局限，所以我們應該站在客觀的立場，有選擇性地使用它。這裡說一個我在工作中使用外觀模式的例子吧。 

目前專案的老大讓我去實現一個系統中的某一個模組，我想這應該是一個核心模組吧。這個模組的功能是，檢查一個資料夾下的所有檔案是否包含了敏感資訊。而這個模組中會有很多小的子模組（當然老大並不會關心這些子模組做的事情），例如AC 自動機的模式匹配、壓縮檔案的全自動解壓縮、各種格式檔案（doc/xls/ ppt/zip/eml/rtf/pdf 等等，絕大部分的文件格式基本上都在吧）、日誌系統等等。 

我不可能去跟老闆說，你要完成的功能是要先去幹嘛、再去幹嘛、再去幹嘛、再去幹嘛… … 

哦，天啦。煩死了，你能對它封裝一下嗎？ （當然，這些只是我的心理活動。事實上，我還沒有讓老大說明我的設計過程） 

封裝過後，我只要告訴老大，去調用這個類別的這個方法就 ok 了。這樣老大那邊就不用操心裡面的邏輯了，雖然如果出了錯就是你的責任，可那也本該就 是你的責任啊。哈哈。 。 。 

好了，扯蛋就到這裡。不管是上面正兒八經地模式詳解，還是下面的胡說八道，我都希望它可以讓你充分了解本文這個設計模式，學習並合理使用它。

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