设计模式(八): 从“小弟”中来类比"外观模式"(Facade Pattern)

在此先容我拿“小弟”这个词来扯一下淡。什么是小弟呢,所谓小弟就是可以帮你做一些琐碎的事情,在此我们就拿“小弟”来类比“外观模式”。在上面一篇博文我们完整的介绍了“适配器模式”,接下来我们将要在这篇博客中介绍“外观模式”(Facade Pattern)。其实外观模式与之前我们介绍过的“命令模式”有些相似之处,都是对方法的封装。但两者有着明显的不同,命令模式是对同一个对象中的不同方法进行封装,而外观模式是对多个对象中的多个方法进行封装。当然在实现时我们要循序“依赖接口而不依赖具体实现”的原则。更确切的说“外观模式”是对多个接口进行整合,以简化用户调用的方式。下方是外观模式的定义:

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。

定义一般都是不太好理解的,那么接下来让我们通俗易懂的来解释一下外观模式。比如你做一件事情需要三步,你必须挨个的去执行。如果你使用外观模式进行简化后,你只需要执行外观模式中的一步即可,因为这一步会包括你之前执行的三步。当然“外观模式”并不是对你之前要执行的三步的东西进行封装,使用“外观模式”后你仍然可以亲自的去执行之前的那三步。

接下来我们将通过一个示例来认识一下“外观模式”,就以上面的工作三部曲为例。就以我为例吧,每天早晨上班,我都会做三件事情:第一,打开插排;第二,打开MacBook;第三步,打开外接显示器(当然如果你没有小弟就要自己去做这些事情了)。接下来我们将通过模拟这三件事情来学习一下我们的外观模式。下方先给出没有外观模式的类图与代码实现,然后在此基础上给出使用“外观模式”的类图与代码实现。

一、没有小弟(无“外观模式”)的情况下的类图与代码实现

如果你没有小弟,那么你就得事必躬亲了。该部分我们将会把上面的“工作三部曲”用代码去实现,当然在实现是依然是我们之前的风格。下方我们会先给出类图,然后在给出代码实现,最后给出测试用例。测试用例就是用户对插排、MacBook Pro、显示器进行相应的操作。当然下班时也要做一些相应的操作,下班所做的操作与上班所做的操作正好相反,在下方的测试用例中我们也给出了相应的实现。废话少说,开始我们的实现。

1、无“小弟”的类图(无外观模式)

下方的截图是没有使用外观模式的类图。在下方类图中有三个协议(接口),分别是SocketType(插排协议)、ComputerType(计算机协议)和DisplayDeviceType(显示器设备协议)。OXSocket(公牛插座)、MacBookPro和SamsungDisplay(三星的显示器)又分别实现了这些协议。Client客户端(也就是我了)依赖于这三种物品的接口而不依赖于具体实现。也就是说我打开的只要是插排就行,至于什么品牌我不关心,只要符合要求即可。

2、代码实现

有了上面的类图我们给出代码实现就不成问题了,因为测试用例就是我们的Client,在此我们就不详细的给出Client类了。关于Client类中的内容请参见下方的测试用例。下方黄框中的是我们插排接口与公牛插座的具体代码,其中on()是打开,off()是关闭。下方的绿框中是我们笔记本接口与MacBook Pro的代码实现,startUp()是启动,shutdown()是关闭。最后一个红框中的代码是显示器接口与三星显示器的代码实现,其中on()是打开,off()是关闭。具体代码如下所示:

3.测试用例

在没用外观模式的情况下,我们的Client仍然可以逐一的使用上述代码。测试用例就是我们Client中的代码,因为我们是在Playground中进行测试的,再次就不在创建Client类了,下方的代码就是Client中的代码。在下方的代码段中,我们先创建了我们需要的对象(公牛插座、MacBook Por以及三星的显示屏)。紧接着是上班要做的三件事情(开插座、启动计算机、打开外接显示器),然后给出了下班要做的事情(关外接显示器、关闭计算机、关插座)。具体代码如下所示:

下方截图就是上述测试用例输出的结果,至此我们没有使用“外观模式”的代码就实现完毕。

二、你收了个小弟(添加“外观模式”)

现在你收了个小弟,接下来该你“小弟”出场了。在上面的测试用例中,也就是我们Client调用上述对象做一些事情时我们会发现过程有些繁琐,能不能简化一下上述操作呢。也就是说用户只需要只需一步就可以将插座、笔记本、外接显示器给打开呢?当然可以,举个例子,假如你是公司比较NX的人物,又假如你下边有好多小弟,上面这些东西就可以完全交个你的小弟去做。比如你说我要工作了,然后你的小弟就会帮你打开插座,启动MacBookPro,打开显示器。如果你说我要下班了,然后你这个小弟呀,又屁颠屁颠的把显示器关掉,将笔记本和插排关掉。

我们来对比一下,没有“小弟”之前你上下班得做六件事情。但是如果你有了“小弟”的话,你上下班就需要两件事情,就是告诉你的“小弟”你何时下班何时上班。这个“小弟”在此扮演的角色就是“外观模式”。言归正传,“外观模式”就如同小弟一样可以简化你的操作,接下来我们就在上一部分的基础上添加一个“外观”类(也就是我们的小弟了),将上面我们那些琐碎的工作交给我们的“小弟”去做。

1、带有“小弟”的类图

我们将上述没有“小弟”的类图添加上“小弟”,也就是添加删“外观模式”所需要的外观类。下方这个截图中就是带有“小弟”的类图,上面的那个红框中的EveryDayWorking就是我们的“小弟”类,也就是外观模式所需要的“外观”类。其中定义了上述我们没有“小弟”时要做的事情。EveryDayWorking依赖于插排接口、计算机接口和显示器接口。我们的Client就可以使用这个外观类EveryDayWorking做我们之前做的事情。简化了Client的一些操作。如下所示:

2、“小弟”的具体代码实现

有上面的类图可知,我们没有修改之前的任何代码,只是在原来的基础上添加了一个EveryDayWorking类。所以在代码实现时我们只需要添加上这个类即可,下方代码片段就是EveryDayWorking类的具体实现。在下方代码片段中的startWorking()方法就是我们之前上班时要亲自做的三件事情,而endWorking()就是我们下班时要做的事情。现在我们都交给了我们的小弟去做,具体如下所示:

3、给“小弟”派工作

给“小弟”派工作,其实就是我们的测试用例。我们添加完EveryDayWorking类后,我们就可以委托EveryDayWorking来做之前那些琐碎的事情了。下方就是Client调用“小弟”的代码。下方的测试用例和上一部分的测试用例相比简单了许多,这就是“外观模式”的优点,可以简化操作,并且可以将你与你的琐事之间进行解耦。下方就是我们引入“外观模式”后的测试用例与该测试用例的输出结果。当然,此时此刻拥有小弟的你仍然可以事必躬亲,仍然可以自己去做之前的事情呢,小弟只是帮你简化你的操作,至于你使用还是不使用他就在那。

至此我们的“外观模式”就介绍完了,用大白话说,“外观模式”就是你的“小弟”,扯淡点将,你可以将外观模式看做是你的“小弟模式”,它可以简化接口的调用。本篇博客中的代码实例仍然会在Github上进行分享。

github分享地址:https://github.com/lizelu/DesignPatterns-Swift

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