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外观模式详解

news 来源：原创 2025/6/28 4:23:31

以下是一个结合外观模式解决实际开发问题的Java实现案例，涵盖复杂系统整合、接口简化、版本兼容等场景需求，附带逐行中文注释：

场景描述

开发一个智能家居控制系统，需整合多个子系统：
灯光系统：多房间灯光控制
空调系统：温度模式调节
影音系统：多媒体设备管理
安防系统：门窗传感器监控

核心痛点：
客户端需要了解每个子系统接口
多设备联动操作复杂（如"离家模式"需关闭所有设备并启动安防）
子系统升级导致客户端频繁修改

完整代码实现（逐行注释）

import java.util.List;// ================== 子系统类 ==================/*** 灯光子系统*/
class LightingSystem {public void switchRoomLight(String room, boolean on) {System.out.println((on ? "开启" : "关闭") + room + "灯光");}public void setBrightness(String room, int percent) {System.out.println("设置" + room + "灯光亮度至" + percent + "%");}
}/*** 空调子系统*/
class AirConditioningSystem {public void setTemperature(float temp) {System.out.println("设置空调温度：" + temp + "℃");}public void setMode(String mode) {System.out.println("设置空调模式：" + mode);}
}/*** 影音子系统*/
class EntertainmentSystem {public void playMusic(String song) {System.out.println("播放音乐：" + song);}public void stopMusic() {System.out.println("停止音乐播放");}public void startMovieMode() {System.out.println("启动影院模式");}
}/*** 安防子系统（新版本接口）*/
class SecuritySystem {public void armSystem() {System.out.println("启动全屋安防系统");}public void disarmSystem() {System.out.println("关闭安防系统");}public List<String> getSensorStatus() {return List.of("前门：正常", "后窗：正常");}
}// ================== 外观类 ==================/*** 智能家居外观（核心整合类）*/
class SmartHomeFacade {// 子系统实例（可替换为接口实现依赖注入）private final LightingSystem lighting;private final AirConditioningSystem ac;private final EntertainmentSystem entertainment;private final SecuritySystem security;public SmartHomeFacade() {this.lighting = new LightingSystem();this.ac = new AirConditioningSystem();this.entertainment = new EntertainmentSystem();this.security = new SecuritySystem();}// ------------------- 场景模式 -------------------/*** 离家模式（解耦新旧系统差异）*/public void leaveHome() {System.out.println("\n=== 启动离家模式 ===");lighting.switchRoomLight("客厅", false);lighting.switchRoomLight("卧室", false);ac.setMode("节能");entertainment.stopMusic();security.armSystem();checkSecurityStatus();}/*** 回家模式*/public void backHome() {System.out.println("\n=== 启动回家模式 ===");security.disarmSystem();lighting.switchRoomLight("玄关", true);lighting.setBrightness("客厅", 70);ac.setTemperature(25.5f);entertainment.playMusic("欢迎回家");}/*** 影院模式*/public void startMovieNight() {System.out.println("\n=== 启动影院模式 ===");lighting.switchRoomLight("客厅", true);lighting.setBrightness("客厅", 20);ac.setTemperature(24.0f);ac.setMode("静音");entertainment.startMovieMode();}// ------------------- 工具方法 -------------------private void checkSecurityStatus() {List<String> status = security.getSensorStatus();System.out.println("安防状态检查：");status.forEach(System.out::println);}// ------------------- 适配旧版接口（解决版本兼容问题） -------------------/*** 旧版空调接口适配方法* @param level 1-低温 2-中温 3-高温*/public void legacySetACLevel(int level) {float[] temps = {20.0f, 24.0f, 28.0f};ac.setTemperature(temps[level - 1]);}
}// ================== 客户端代码 ==================
public class FacadePatternDemo {public static void main(String[] args) {SmartHomeFacade smartHome = new SmartHomeFacade();// 场景模式调用smartHome.backHome();  // 回家模式smartHome.startMovieNight();  // 影院模式smartHome.leaveHome();  // 离家模式// 兼容旧版接口调用System.out.println("\n=== 旧版空调设置 ===");smartHome.legacySetACLevel(2);  // 中温}
}

架构设计建议

分层实现

┌───────────────┐
│   客户端代码    │
└──────┬────────┘│
┌──────▼────────┐
│ 外观层（Facade） │
└──────┬────────┘│
┌──────▼────────┐
│ 子系统层（Subsystems）│
└──────────────────┘

接口设计原则
最少知识原则：外观方法不应暴露不需要的子系统细节
稳定性原则：外观接口应比子系统接口更稳定
正交性原则：不同场景方法之间保持功能独立

演进策略
初期为简单外观
随系统复杂化发展为门面集群
最终可能形成层次化外观体系
通过这个案例可以看出，外观模式在复杂系统整合和接口简化场景中具有重要价值。实际开发中建议：
识别稳定点：外观接口应封装最稳定的业务概念
控制粒度：避免外观类成为"上帝对象"
结合其他模式：如工厂模式创建外观实例
版本管理：为重大升级维护多版本外观类

一句话总结

门面模式主要是为了解决对外暴露接口的细节问题，通过门面的方式隐藏细节。与适配器模式不同的是，适配器模式主要是当前子系统对外部调用接口进行适配，而门面模式是内部接口开给外部的细节隐藏。门面模式是帮别人适配，适配器模式是我适配别人。

场景描述

架构设计建议

一句话总结

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