java设计模式之外观模式

一.外观模式原理

1.一个家庭影院项目

        DVD播放器、投影仪、自动屏幕、环绕立体声、爆米花机

 

2.传统的控制接口设计

        直接用遥控器：统筹各设备开关（开爆米花机、放下屏幕、开投影仪、开音响、开DVD选DVD，去拿爆米花、调暗灯光、播放、观影结束后关闭各种设备）

 

3.外观模式的原理和设计

        把所有的功能或类似功能放到一个按钮上，如一个Ready调用下面的所有开始方法。外观模式就是在所有这些接口的上层再绘制一个遥控器，把原来这个系统里面每个对象、类的接口调用统筹起来，分组打包。

        外观模式：提供一个统一的接口，来访问子系统中一群功能相关接口。

        外观模式定义了一个高层接口，让子系统更容易使用。

实例：

DVDPlayer.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * DVD播放器类
 * @author bijian
 *
 */
public class DVDPlayer {

	private static DVDPlayer instance = null;

	private DVDPlayer() {

	}

	public static DVDPlayer getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new DVDPlayer();
		}

		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println("DVDPlayer On");
	}

	public void off() {
		System.out.println("DVDPlayer Off");
	}

	public void play() {
		System.out.println("DVDPlayer is playing");
	}
	
	public void pause() {
		System.out.println("DVDPlayer  pause");
	}
	
	public void setdvd() {
		System.out.println("DVDPlayer  is setting dvd");
	}
}

Popcorn.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 爆米花类
 * @author bijian
 *
 */
public class Popcorn {

	private static Popcorn instance = null;

	private Popcorn() {

	}

	public static Popcorn getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Popcorn();
		}

		return instance;
	}
	
	//打开
	public void on() {
		System.out.println("Popcorn On");
	}

	//关闭
	public void off() {
		System.out.println("Popcorn Off");
	}

	//爆米花
	public void pop() {
		System.out.println("Popcorn is popping");
	}
}

Projector.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 投影仪类
 * @author bijian
 *
 */
public class Projector {
	
	private int size=5;

	private static Projector instance = null;

	private Projector() {

	}

	public static Projector getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Projector();
		}

		return instance;
	}
	
	public void on() {
		System.out.println("Projector On");
	}

	public void off() {
		System.out.println("Projector Off");
	}

	public void focus() {
		System.out.println("Popcorn is focus");
	}
	
	//放大
	public void zoom(int size) {
		this.size=size;
		System.out.println("Popcorn zoom to"+size);
	}
}

Screen.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 屏幕类
 * @author bijian
 *
 */
public class Screen {

	private static Screen instance = null;

	private Screen() {

	}

	public static Screen getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Screen();
		}

		return instance;
	}
	
	//收起来
	public void up() {
		System.out.println("Screen  up");
	}

	//放下来
	public void down() {
		System.out.println("Screen  down");
	}
}

Stereo.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 音响类
 * @author bijian
 *
 */
public class Stereo {

	private static Stereo instance = null;
	private int volume = 5;

	private Stereo() {

	}

	public static Stereo getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Stereo();
		}

		return instance;
	}

	public void on() {
		System.out.println("Stereo On");
	}

	public void off() {
		System.out.println("Stereo Off");
	}

	//设置音量
	public void setVolume(int vol) {

		volume = vol;
		System.out.println("the volume of Stereo is set to  " + volume);
	}

	//加音量
	public void addVolume() {
		if (volume < 11) {
			volume++;
			setVolume(volume);
		}

	}

	//减音量
	public void subVolume() {
		if (volume > 0) {
			volume--;
			setVolume(volume);
		}

	}
}

TheaterLights.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 灯光类
 * @author bijian
 */
public class TheaterLights {

	private static TheaterLights instance = null;

	private TheaterLights() {

	}

	public static TheaterLights getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new TheaterLights();
		}

		return instance;
	}

	public void on() {
		System.out.println("TheaterLights On");
	}

	public void off() {
		System.out.println("TheaterLights Off");
	}

	//调暗
	public void dim(int d) {
		System.out.println("TheaterLights dim to " + d + "%");
	}

	//调亮
	public void bright() {
		dim(100);
		System.out.println("TheaterLights bright");
	}
}

HomeTheaterFacade.java

package com.bijian.study.facade.hometheater;

/**
 * 家庭影院外观模式对象	
 * @author bijian
 *
 */
public class HomeTheaterFacade {
	
	private TheaterLights mTheaterLights;
	private Popcorn mPopcorn;
	private Stereo mStereo;
	private Projector mProjector;
	private Screen mScreen;
	private DVDPlayer mDVDPlayer;

	public HomeTheaterFacade() {
		mTheaterLights = TheaterLights.getInstance();
		mPopcorn = Popcorn.getInstance();
		mStereo = Stereo.getInstance();
		mProjector = Projector.getInstance();
		mScreen = Screen.getInstance();
		mDVDPlayer = DVDPlayer.getInstance();
	}

	public void ready() {
		mPopcorn.on();
		mPopcorn.pop();
		mScreen.down();
		mProjector.on();
		mStereo.on();
		mDVDPlayer.on();
		mDVDPlayer.setdvd();
		mTheaterLights.dim(10);
	}

	public void end() {
		mPopcorn.off();
		mTheaterLights.bright();
		mScreen.up();
		mProjector.off();
		mStereo.off();
		
		mDVDPlayer.setdvd();
		mDVDPlayer.off();
		
	}

	public void play() {
		mDVDPlayer.play();
	}

	public void pause() {
		mDVDPlayer.pause();
	}
}

MainTest.java

package com.bijian.study.facade;

import com.bijian.study.facade.hometheater.HomeTheaterFacade;

public class MainTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		HomeTheaterFacade mHomeTheaterFacade = new HomeTheaterFacade();
		
		mHomeTheaterFacade.ready();
		mHomeTheaterFacade.play();
		//mHomeTheaterFacade.end();
	}
}

运行结果：

Popcorn On
Popcorn is popping
Screen  down
Projector On
Stereo On
DVDPlayer On
DVDPlayer  is setting dvd
TheaterLights dim to 10%
DVDPlayer is playing

 

4.外观模式与命令模式

a.命令模式如何设计这个项目

        宏命令里面是一个命令的数组，我们可以通过加载命令数组的方式按命令执行。当然，把每个命令变成一个命令对象，再将其放到宏命令里面，然后把宏命令放到我们的外观模式类上，也可以实现这样的功能。

b.外观模式和命令模式各自侧重点

        外观模式侧重点是针以系统建一个高层接口，对外暴露几个重要功能，对调用方来说不需要知道里面的细节，是系统对外接口的简化；是一个子系统里面对外暴露的接口进行简化。

        命令模式侧重点是把命令包装成对象，本身系统的接口是不变的，至于向外面去暴露出来，它其实是另外一种组合，是组合去解决问题的。侧重点是封装，把命令封装成对象，以后实现解耦，控制器和下面设备的解耦。

        外观模式和适配器模式有些类似的地方，适配器一般来说把一个对象或类的接口转化成另一种形式，就像电源插座的转换；而外观模式则是一个系统对外功能或者提供对外接口的简化。

 

二.最少知识原则

1.最少知识原则的意义

        最少知识原则：尽量减少对象之间的交互，只留几个“密友”。

        项目设计中就是不要让太多的类耦合在一起。

 

2.如何遵循最少知识原则

        对象的方法调用范围：该对象本身、作为参数传进来的对象、此方法创建和实例化的对象、对象的组件。

        一个方法的返回值也是一个对象，作为返回值的对象，在使用时不在这个范围内。所以返回值对象的使用就是违背这个最少知识原则的。

        实例：Car这个类里面有一个Engine对象，组件对象实例化后可以直接调用；start方法传进来一个对象Key也可以使用调用；类里面实例化的对象door可以直接调用。当然，如果Key的一个方法返回的是另外一个对象，那就不能调返回的这个对象的方法。

3.外观模式和最少知识原则

        外观模式的外观层对外暴露几个接口，把相互交互的对象集缩小了，这就是外观模式应用最少知识原则的实例。

 

视频学习地址：http://www.jikexueyuan.com/course/1419.html