设计模式（十）—外观模式（结构型）

一、简介（Brief Introduction）

为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此模式定义了统一的高层接口。使用子系统更容易使用。

外观模式—我们通过外观的包装，使应用程序只能看到外观对象，而不会看到具体的细节对象，这样无疑会降低应用程序的复杂度，并且提高了程序的可维护性。

二、模式分析（Analysis）

设计形式（十）—外观模式（结构型）角色外观角色（Facade）：是模式的核心，他被客户client角色调用，知道各个子系统的功能。同时根据客户角色已有的需求预订了几种功能组合；

子系统角色（Subsystem classes）:实现子系统的功能，并处理由Facade对象指派的任务。对子系统而言，facade和client角色是未知的，没有Facade的任何相关信息；即没有指向Facade的实例。

客户角色（client）:调用facade角色获得完成相应的功能。

三、案例分析（Example）

namespace 外观模式
{

1、三个股票类

 //股票1
    class Stock1
    {
        //卖股票
        public void Sell()
        {
            Console.WriteLine("股票1卖出");
        }

        //买股票
        public void Buy()
        {
            Console.WriteLine("股票1买入");
        }
    }

    //股票1
    class Stock2
    {
        //卖股票
        public void Sell()
        {
            Console.WriteLine("股票2卖出");
        }

        //买股票
        public void Buy()
        {
            Console.WriteLine("股票2买入");
        }
    }

    //股票3
    class Stock3
    {
        //卖股票
        public void Sell()
        {
            Console.WriteLine("股票3卖出");
        }

        //买股票
        public void Buy()
        {
            Console.WriteLine("股票3买入");
        }
    }

2、一个基金类，也是外观类它需要了解所有的股票或投资方式的方法和属性，进行组合，以备外界调用。

   //基金
    class Fund
    {
        Stock1 gu1;
        Stock2 gu2;
        Stock3 gu3;

        public Fund()
        {
            gu1 = new Stock1();
            gu2 = new Stock2();
            gu3=new Stock3();
        }

        public void BuyFund()
        {
            gu1.Buy();
            gu2.Buy();
            gu3.Buy();
        }

        public void SellFund()
        {
            gu1.Sell();
            gu2.Sell();
            gu3.Sell();
        }


    }

3、由于Facade基金的作用，客户端可以根本不知道股票的的存在，参与股票的买卖都是由基金公司完成。

   class Program
    {
        static void Main(string[] args)
      {
      Fund jijin=new Fund();
      //基金购买
      jijin.BuyFund();
      jijin.SellFund();

      Console.Read();
       }
    }

}

四、解决的问题（What To Solve）

外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面， Facade模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。引入外观角色之后，用户只需要直接与外观角色交互，用户与子系统之间的复杂关系由外观角色来实现，从而降低了系统的耦合度。我们在做系统时，主要分三个阶段：

设计初期阶段，应该要有意识的将不同的两个层分离。比如三层架构中层与层之间建立外观Facade，这样可以为复杂的子系统提供一个简单的接口，使得耦合度大大降低。

开发阶段，子系统往往因为不断的重构演化而变得复杂，大多数模式在使用时会产生很多小的类，增加外观类可以提供简单的接口，减少它们之间的依赖。
在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经非常难以维护和扩展，此时用外观也是很合适的。

五、优缺点（Advantage and Disadvantage）

Facade模式优点：

1）对客户屏蔽子系统组件，减少了客户处理的对象数目并使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式，客户代码将变得很简单，与之关联的对象也很少。

2）实现了子系统与客户之间的松耦合关系，这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类，只需要调整外观类即可。

3）降低了大型软件系统中的编译依赖性，并简化了系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响，而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。

4）只是提供了一个访问子系统的统一入口，并不影响用户直接使用子系统类。

Facade模式的缺点

1）不能很好地限制客户使用子系统类，如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。

2）在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码，违背了“开闭原则”。

六、联系（Link）

（1）抽象工厂：Abstract Factory式可以与Facade模式一起使用以提供一个接口，这一接口可用来以一种子系统独立的方式创建子系统对象。 Abstract Factory也可以代替Facade模式隐藏那些与平台相关的类。

（2）中介者：Mediator模式与Facade模式的相似之处是，它抽象了一些已有的类的功能。然而，Mediator的目的是对同事之间的任意通讯进行抽象，通常集中不属于任何单个对象的功能。

Mediator的同事对象知道中介者并与它通信，而不是直接与其他同类对象通信。相对而言，Facade模式仅对子系统对象的接口进行抽象，从而使它们更容易使用；它并不定义新功能，子系统也不知道Facade的存在。

通常来讲，仅需要一个Facade对象，因此Facade对象通常属于Singleton模式。

（3）适配器：

适配器模式是将一个接口通过适配来间接转换为另一个接口。

外观模式的话，其主要是提供一个整洁的一致的接口给客户端。

七、总结（Summary）

（1）根据“单一指责原则”，在软件中将一个系统划分为若干个子系统有利于降低整个系统的复杂性，一个常见的设计目标是使子系统间的通信和相互依赖关系达到最小，而达到该目标的途径之一就是引入一个外观对象，它为子系统的访问提供了一个简单而单一的入口。

（2）外观模式也是“迪米特法则”的体现，通过引入一个新的外观类可以降低原有系统的复杂度，外观类充当了客户类与子系统类之间的“第三者”，同时降低客户类与子系统类的耦合度。外观模式就是实现代码重构以便达到“迪米特法则”要求的一个强有力的武器。

（3）外观模式要求一个子系统的外部与其内部的通信通过一个统一的外观对象进行，外观类将客户端与子系统的内部复杂性分隔开，使得客户端只需要与外观对象打交道，而不需要与子系统内部的很多对象打交道。

（4）外观模式从很大程度上提高了客户端使用的便捷性，使得客户端无须关心子系统的工作细节，通过外观角色即可调用相关功能。

（5）不要试图通过外观类为子系统增加新行为，不要通过继承一个外观类在子系统中加入新的行为，这种做法是错误的。外观模式的用意是为子系统提供一个集中化和简化的沟通渠道，而不是向子系统加入新的行为，新的行为的增加应该通过修改原有子系统类或增加新的子系统类来实现，不能通过外观类来实现。

设计形式（十）—外观模式（结构型）