【设计模式】外观模式
外观模式深度解析：复杂系统的统一之门一、外观模式核心概念
外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，为复杂的子系统提供一个简化的统一接口。它充当系统与客户端之间的中间层，隐藏系统的复杂性，提供更简洁、更易用的操作方式。
核心价值：
[*]✅ 简化复杂系统：提供单一入口点，降低使用门槛
[*]✅ 解耦客户端与子系统：客户端只需与外观类交互
[*]✅ 提高可维护性：子系统内部变化不影响客户端
[*]✅ 统一异常处理：集中管理错误处理逻辑
二、为什么需要外观模式？
当面临以下场景时，外观模式是理想解决方案：
[*]系统过于复杂：多个子系统相互依赖，调用流程繁琐
[*]客户端需要简化操作：用户只需核心功能，无需了解内部细节
[*]分层架构需求：需要清晰的分界线隔离不同层级
[*]遗留系统集成：包装旧系统提供现代化接口
graph LR Client --> Facade[外观类] Facade --> SubsystemA[子系统A] Facade --> SubsystemB[子系统B] Facade --> SubsystemC[子系统C] SubsystemA --> SubsystemB SubsystemB --> SubsystemC三、外观模式实现方式
1. 基础实现（标准模式）
// 子系统类：库存管理
class InventorySystem {
public boolean checkStock(String productId, int quantity) {
System.out.println("检查库存: " + productId);
// 实际库存检查逻辑
return Math.random() > 0.3; // 模拟70%有货
}
}
// 子系统类：支付处理
class PaymentSystem {
public boolean processPayment(String userId, double amount) {
System.out.println("处理支付: $" + amount);
// 实际支付处理逻辑
return Math.random() > 0.2; // 模拟80%支付成功
}
}
// 子系统类：物流配送
class ShippingSystem {
public String scheduleDelivery(String address) {
System.out.println("安排配送至: " + address);
// 实际物流调度逻辑
return "TRK-" + System.currentTimeMillis();
}
}
// 外观类：电商平台接口
class ECommerceFacade {
private InventorySystem inventory = new InventorySystem();
private PaymentSystem payment = new PaymentSystem();
private ShippingSystem shipping = new ShippingSystem();
public String placeOrder(String userId, String productId,
int quantity, String address) {
// 步骤1：检查库存
if (!inventory.checkStock(productId, quantity)) {
throw new RuntimeException("商品库存不足");
}
// 步骤2：处理支付
double amount = quantity * 99.9; // 计算金额
if (!payment.processPayment(userId, amount)) {
throw new RuntimeException("支付失败");
}
// 步骤3：安排配送
String trackingId = shipping.scheduleDelivery(address);
return "订单创建成功! 运单号: " + trackingId;
}
}
// 客户端使用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ECommerceFacade facade = new ECommerceFacade();
String result = facade.placeOrder("user123", "P1001", 2, "北京市朝阳区");
System.out.println(result);
}
}2. 进阶实现：带配置选项的外观
class SmartHomeFacade {
private LightingSystem lighting;
private ClimateSystem climate;
private SecuritySystem security;
// 可配置的子系统
public SmartHomeFacade(LightingSystem lighting,
ClimateSystem climate,
SecuritySystem security) {
this.lighting = lighting;
this.climate = climate;
this.security = security;
}
// 场景模式：离家模式
public void awayMode() {
security.armSystem();
lighting.turnOffAll();
climate.setEcoMode();
System.out.println("离家模式已激活");
}
// 场景模式：回家模式
public void homeMode() {
security.disarmSystem();
lighting.turnOnLivingRoom();
climate.setComfortMode(22);
System.out.println("欢迎回家");
}
}四、外观模式原理深度剖析
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