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图解设计模式(15):Facade模式(简单窗口)

设计模式 winrains 1年前 (2019-09-23) 40次浏览

在调用大型程序进行处理时,我们需要格外注意那些数量庞大的类之间错综复杂的关系。不过与其这样做,不如为这个大型程序准备一个“窗口“。这样,我们就不必单独地关注每个类了,只需要简单地对”窗口“提出请求即可。
Facade意思是“建筑物的正面“,使用该模式可以为互相关联在一起的错综复杂的类整理出高层接口,其中Facade角色可以让系统对外只有一个简单的接口。而且,Facade角色还会考虑到系统内部各个类之间的责任关系和依赖关系,按照正确的顺序调用各个类。

1 Facade模式中的角色

  • Facade(窗口)

代表构成系统的许多其它角色的“简单窗口“。Facade角色向系统外部提供高层接口。在示例中,对应PageMaker类。

  • 构成系统的许多其它角色

这些角色各自完成自己的工作,它们并不知道Facade角色。Facade角色调用其它角色进行工作,但是其它角色不会调用Facade角色。在示例中,对应Database类和HtmlWriter类。

  • Client(请求者)

负责调用Facade角色,在示例中,对应Main类。

2 Facade模式的类图

3 示例程序

编写简单的Web页面。设计一个由3 个简单的类构成的系统,一个用于从邮件地址中获取用户名字的数据库类(Database),一个用于编写HTML文件的类(HtmlWriter),一个扮演Facade角色并提供高层接口的类(PageMaker)。

3.1 类一览表

名字 说明
pagemaker Database 从邮件地址中获取用户名的类
pagemaker HtmlWriter 编写HTML文件的类
pagemaker PageMaker 根据邮件地址编写该用户的Web页面
无名 Main 测试程序行为的类

3.2 类图

3.3 示例代码

Database类

指定数据库名(如maildata)所对应的Properties的实例。

package pagemaker;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class Database {
    private Database() {    // 防止外部new出Database的实例,所以声明为private方法
    }
    public static Properties getProperties(String dbname) { // 根据数据库名获取Properties
        String filename = dbname + ".txt";
        Properties prop = new Properties();
        try {
            prop.load(new FileInputStream(filename));
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Warning: " + filename + " is not found.");
        }
        return prop;
    }
}

数据文件(maildata.txt)

hyuki@hyuki.com=Hiroshi Yuki
hanako@hyuki.com=Hanako Sato
tomura@hyuki.com=Tomura
mamoru@hyuki.com=Mamoru Takahashi

HtmlWriter类

用于编写简单的Web页面。
该类中隐藏着一个限制条件,那就是必须首先调用title方法,窗口类PageMaker使用HtmlWriter类是必须严格遵守这个限制条件。

package pagemaker;
import java.io.Writer;
import java.io.IOException;
public class HtmlWriter {
    private Writer writer;
    public HtmlWriter(Writer writer) {  // 构造函数
        this.writer = writer;
    }
    public void title(String title) throws IOException {    // 输出标题
        writer.write("<html>");
        writer.write("<head>");
        writer.write("<title>" + title + "</title>");
        writer.write("</head>");
        writer.write("<body>\n");
        writer.write("<h1>" + title + "</h1>\n");
    }
    public void paragraph(String msg) throws IOException {  // 输出段落
        writer.write("<p>" + msg + "</p>\n");
    }
    public void link(String href, String caption) throws IOException {  // 输出超链接
        paragraph("<a href=\"" + href + "\">" + caption + "</a>");
    }
    public void mailto(String mailaddr, String username) throws IOException {   //  输出邮件地址
        link("mailto:" + mailaddr, username);
    }
    public void close() throws IOException {    // 结束输出HTML
        writer.write("</body>");
        writer.write("</html>\n");
        writer.close();
    }
}

PageMaker类

使用Database类和HtmlWriter类来生成指定用户的Web页面。
PageMaker类一手包办了调用HtmlWriter类的方法这一工作。对外部,它只提供了makeWelcomePage接口。这就是一个简单窗口。

package pagemaker;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class PageMaker {
    private PageMaker() {   // 防止外部new出PageMaker的实例,所以声明为private方法
    }
    public static void makeWelcomePage(String mailaddr, String filename) {
        try {
            Properties mailprop = Database.getProperties("maildata");
            String username = mailprop.getProperty(mailaddr);
            HtmlWriter writer = new HtmlWriter(new FileWriter(filename));
            writer.title("Welcome to " + username + "'s page!");
            writer.paragraph("欢迎来到" + username + "的主页。");
            writer.paragraph("等着你的邮件哦!");
            writer.mailto(mailaddr, username);
            writer.close();
            System.out.println(filename + " is created for " + mailaddr + " (" + username + ")");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Main类

测试程序。

import pagemaker.PageMaker;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        PageMaker.makeWelcomePage("hyuki@hyuki.com", "welcome.html");
    }
}

运行结果

welcome.html is created for hyuki@hyuki.com (Hiroshi Yuki)

4 总结

4.1 Facade角色所做的工作

Facade模式可以让复杂的东西看起来简单,重点是使接口变少。程序中如果有很多类和方法,我们在决定到底应该使用哪个类或是方法是就很容易迷茫。
接口变少还意味着与外联的关系关系弱化,这样更容易使我们的包作为组件被复用。

4.2 递归地使用Facade模式

假设现在有几个持有Facade角色的类的集合,那么,我们可以通过整合这几个集合来引入新的Facade角色,也就是说,我们可以递归地使用Facade模式。

摘自《图解设计模式》


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