Facade外观模式

1.Facade模式就是一个功能介于包和完整应用程序之间的类，可提供包或子系统中类的简化功能。Facade模式的目的在于提供一个接口，使子系统更加容易使用。

2.外观类、工具类和示例类：

   外观类的方法可能都是静态方法，这种情况下，外观类在UML中被称作工具类。示例类就是演示如何使用类或子系统的例子。外观类所能提供的诸多使得之处，示例类也能提供。

3.示例类与外观类的几点区别：

   (1)示例类通常是一个能够独立运行的应用程序，而外观类通常不是；

   (2)示例类通常会包含示例数据，而外观类不会；

   (3)外观类通常是可配置的，而示例类不是；

   (4)外观类旨在提供复用，而示例类不是；

   (5)外观类旨在应用于实际环境中，而示例类不是。

4.javax.swing包中有个JOptionPane类，利用它可以很容易地弹出一个标准对话框。例如，下面的代码会不断地显示一个对话框，直到单击Yes按钮为止。

 

package app.facade;

import javax.swing.*;
import java.awt.Font;

public class ShowOptionPane
{
   public static void main(String[] args)
   {
         Font font = new Font("Dialog",Font.PLAIN,18);
         UIManager.put("Button.font",font);
         UIManager.put("Label.font",font);
         
         int option;
         do
         {
              option = JOptionPane.showConfirmDialog(
                               null,"Had enough?",
                               "A Stubborn Dialog",
                               JOptionPane.YES_NO_OPTION);
         }while(option == JOptionPane.NO_OPION);
   }
}

5. JOptionPane类是一个外观类。该类可配置、可复用，在实际应用中非常易于使用。由于该类通过提供一个简单的接口方便了用户使用JDialog类，因而JOptionPane类符合Facade模式设计意图。有人可能认为外观类是用于简化一个子系统，而单一的JDialog类并不能算是一个子系统。但是正是由于JDialog类具有丰富的特性使得为它创建一个外观类非常有价值。Sun公司在JDK中附带提供了许多示例类。但从它们所在包的名称并没有以java为前缀，我们可以看出这些类并不属于Java类库的一部分。外观类可能属于Java类库的一部分，但示例类不属于Java类库。严格地讲，JOptionPane类并不符合UML关于工具类的定义，因为UML定义一个工具类仅处理静态方法。

6.Java类库中很少有外观类，原因可能源自以下几个方面，这些方面可能截然不同：

  (1)很多人建议Java程序员应该好好研究一下Java类库，但外观类却限制了我们对任何系统的深入使用。它们常常会分散开发人员对Java类库的注意力，并且会引起误会。

  (2)外观类通常介于丰富的包和特定的应用之间。为了创建外观类，开发人员必须事先了解应用程序的类型。但由于Java类库的用户极多，因而这样做几乎是不可能的。

  (3)Java类库提供的外观类极少，这可能是Java类库的一个缺陷。

7.重构为Facade模式：

   Facade模式起源于普通的程序开发。当从多个不同类中分离你的代码时，你可能要通过提取访问子系统的类来重构系统。

8.下面是利用参数方程画圆的程序代码：

Java代码

package app.facade;

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import com.oozinoz.ui.SwingFacade;  //此类下载的源码文件中有

public class ShowCircle extends JPanel {
    public static void main(String[] args) {
        ShowCircle sc = new ShowCircle();
        sc.setPreferredSize(new Dimension(300, 300));
        SwingFacade.launch(sc, "Circle");
    }

    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        int nPoint = 101;
        double w = getWidth() - 1;
        double h = getHeight() - 1;
        double r = Math.min(w, h) / 2.0;
        int[] x = new int[nPoint];
        int[] y = new int[nPoint];
        for (int i = 0; i < nPoint; i++) {
            double t = ((double) i) / (nPoint - 1);
            double theta = Math.PI * 2.0 * t;
            x[i] = (int) (w / 2 + r * Math.cos(theta));
            y[i] = (int) (h / 2 - r * Math.sin(theta));
        }
        g.drawPolyline(x, y, nPoint);
    }
}

 9.假如现在有一个ShowFlight类存在一个问题：它混合了三个目的。其主要目的是作为面板显示焰火弹飞行轨迹。另一个目的是作为一个完整的应用程序，将飞行轨迹面板封装在窗口范围内。第三个目的是计算飞行抛物线。ShowFlight类目前在paintComponent()方法中完成这个计算。

package app.facade;

/*
 * Copyright (c) 2001, 2005. Steven J. Metsker.
 *
 * Steve Metsker makes no representations or warranties about
 * the fitness of this software for any particular purpose,
 * including the implied warranty of merchantability.
 *
 * Please use this software as you wish with the sole
 * restriction that you may not claim that you wrote it.
 */

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;

import javax.swing.BorderFactory;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.border.BevelBorder;
import javax.swing.border.TitledBorder;

public class ShowFlight extends JPanel {
    /**
     * Show the flight path of a nonexploding aerial shell. main()方法为用于包含应用程序控件的表单对象增加了间隙。
     */
    public static void main(String[] args) {
        ShowFlight fp = new ShowFlight();
        fp.setPreferredSize(new Dimension(300, 200));
        JPanel fp_titled = createTitledPanel("Flight Path", fp);

        JFrame frame = new JFrame("Flight Path for Shell Duds");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.getContentPane().add(fp_titled);

        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }

    /**
     * Create a titled border with the given title.
     */
    public static TitledBorder createTitledBorder(String title) {
        TitledBorder tb = BorderFactory.createTitledBorder(BorderFactory
                .createBevelBorder(BevelBorder.RAISED), title, TitledBorder.LEFT, TitledBorder.TOP);
        tb.setTitleColor(Color.black);
        tb.setTitleFont(getStandardFont());
        return tb;
    }

    /**
     * Create a new panel that wraps a titled border around a given panel.此方法将其提供的控件隐藏在一个斜边框里，以提供小的间隙，使飞行轨迹不会触到边界。
     */
    public static JPanel createTitledPanel(String title, JPanel in) {
        JPanel out = new JPanel();
        out.add(in);
        out.setBorder(createTitledBorder(title));
        return out;
    }

    /**
     * @return a standard font for GUI use
     */
    public static Font getStandardFont() {
        return new Font("Dialog", Font.PLAIN, 18);
    }

    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g); // paint the background
        int nPoint = 101;
        double w = getWidth() - 1;
        double h = getHeight() - 1;
        int[] x = new int[nPoint];
        int[] y = new int[nPoint];
        for (int i = 0; i < nPoint; i++) {
            // t goes 0 to 1
            double t = ((double) i) / (nPoint - 1);
            // x goes 0 to w
            x[i] = (int) (t * w);
            // y is h at t = 0 and t = 1, and y is 0 at t = .5
            y[i] = (int) (4 * h * (t - .5) * (t - .5));
        }
        g.drawPolyline(x, y, nPoint);
    }
}

 10.可以将上面的ShowFlight类重构为互不关联的类，使得它更具可维护性和可复用性。假设有一个设计评审，并且决定做如下变动：

  (1)引入一个拥有f()方法的Function类，f()方法接受一个double值（时间值），并且返回一个double值（此函数的返回结果）。

  (2)将ShowFlight中绘图代码移植到PlotPanel类中，但是做一些调整，使用Function对象来获取x和y值。定义PlotPanel构造器来接受两个Function实例，以及绘图所需的点的数量。

  (3)从当前的UI工具类中移除createTitledPanel()方法，构造一个像当前的ShowFlight类那样带有标题的面板。

11.将ShowFlight类重构成三个类：Function类，PlotPanel类，UI外观类。在重新设计时，使得ShowFlight2类创建一个获得y值的函数，并且从main()方法开始执行该应用程序。

     注：该图显示了飞行轨迹绘制应用程序被重构为多个类，其中每个类完成一项任务

  

     值得注意的是：createTitledPanel()方法不是静态方法。为了获取标准的用户界面，本设计引用单例NORMAL对象。

请参看UI的相关代码。

     重构之后，Function类定义了参数议程的样子。假设你创建了一个包含Function类及其他类型的com.oozinoz.function包，则Function.java的核心代码可能是：

public abstract double f(double t);

PlotPanel类在重构之后成为具有单独功能的类，用来显示一对参数方程；

      注意PlotPanel类现在是com.oozinoz.ui包的一部分，即和UI类处于同一位置上。ShowFlight类经过重构之后，UI类同样也拥有createTitledPanel()和createTitledBorder()方法。于是UI类便演化为Facade模式，从而使得Java控件的使用更为容易。

      使用这些控件的应用程序可能会是一个很小的类，其功能仅仅为布置这些控件，并且显示它们。请看ShowFlight2类的代码。

      ShowFlight2类提供用来计算哑弹飞行轨迹的YFunction类。main()方法用来布置和显示用户界面。运行这个类所产生的效果和运行最初的ShowFlight类的效果完全一样。但是现在你已经有了一个可复用的、简化Java应用程序中图形用户界面创建过程的Facade模式。

12. 通常，我们应该把子系统的类重构为一个个目的明确的类。这样做可以使代码更加容易维护，但是这样也会让子系统用户不知从何处开始。为了便于子系统用户的使用，我们可以在子系统中顺带提供一些示例类或者外观类。示例类通常是指能够独立运行但不可复用的应用程序，仅用来示范子系统的用法。外观类通常是一个可配置、可复用的类，它为方便用户使用子系统提供了一个更高层次的接口。