设计模式(9)-门面设计模式

思想:为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
场景:当 你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性, 也更容易对子系统进行定制,但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。Facade可 以提供一个简单的缺省视图,这一视图对大多数用户来说已经足够,而那些需要更多的可定制性的用户可以越过Facade层。 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入Facade将这个子系统与客户以及其他 的子系统分离,可以提高子系统的独立性和可移植性。当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用Facade模 式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,你可以让它们仅通过Facade进行通 讯,从而简化了它们之间的依赖关系。(这里直接引用了《设计模式迷你手册》,因为觉得它确实已经说得很明了了,下面类似的情形我直接引用原文的就不再注明 了,这里先说明一下,感谢《手册》作者的这些优秀总结。当然,本文的绝大多数文字都是Teddy本 人的原创看法,绝非抄袭,您可以比较本文和附件《手册》,附件同时也会提供本文的Word版本下 载。)
实现:该 模式的实现需要定义一个新的系统构架上的Layer,该层向上提供一组新的接口,向下调用子系统原 有的接口。

重构成本:高。要修改所有直接对子系统的地调用为对Façade层的调用还是 有很多事情要做的。不过,现代IDE中,如果我们删除调用层对子系统的程序集引用,那么所有这些我 们需要修改的调用都能标示出来,因为编译不能通过了嘛,因此,重构的风险还不算特别大,只是工作量着实不小。
Façade门面设计模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,应用程序本身将不再直接依赖于子系统原件,而是依赖一个门面,当想要修改某个原件的行为时,只需要修改实现类即可,应用程序本身不需要做任何修改。Façade门面设计模式结构如下:
这里写图片描述
以JDBC为例演示Façade门面设计模式:

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//JDBC Facade
interface JDBCUtil{
public Statement getStatement() ;
public ResultSet getResult(String sql);
public static void close();
}
//MySql JDBC
class MySqlUtil implements JDBCUtil{
private static Connection conn = null;
private static Statement st = null;
private static ResultSet rs = null;
private static final String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
private static final String USERNAME = "root";
private static final String PASSWORD = "root";
static{
// 写入驱动所在处,打开驱动
try {
Class.forName(DRIVER);
conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql数据库连接失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
public Statement getStatement() {
try {
st = conn.createStatement();
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql获取Statement失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return st;
}
public ResultSet getResult(Statement st, String sql){
try {
rs = st.executeQuery(sql);
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql获取ResultSet失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return rs;
}
public void close(Statement st, ResultSet rs) {
try {
if (rs != null)
rs.close();
if (st != null)
st.close();
if (conn != null)
conn.close();
} catch (Exception e) {
System.err.println("MySql数据库连接关闭失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
//Oracle JDBC
class OracleUtil implements JDBCUtil{
private static Connection conn = null;
private static Statement st = null;
private static ResultSet rs = null;
private static final String DRIVER = "oracle.jdbc.driver.OracleDriver";
private static final String USERNAME = "scott";
private static final String PASSWORD = "tiger";
private static final String URL = "jdbc:oracle:thin:@10.9.143.59:1521:oss";
static{
// 写入驱动所在处,打开驱动
try {
Class.forName(DRIVER);
conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle数据库连接失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
public Statement getStatement() {
try {
st = conn.createStatement();
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle获取Statement失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return st;
}
public ResultSet getResult(Statement st, String sql){
try {
rs = st.executeQuery(sql);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle获取ResultSet失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
return null;
}
return rs;
}
public void close(Statement st, ResultSet rs) {
try {
if (rs != null)
rs.close();
if (st != null)
st.close();
if (conn != null)
conn.close();
} catch (Exception e) {
System.err.println("Oracle数据库连接关闭失败,失败原因:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
public class JDBCDemo{
private static final String SQL = “select * from aaa”;
private static Statement st;
private Static ResultSet rs;
public static void main(String[] args){
//MySql
JDBCUtil util = new MySqlUtil();
st = util.getStatement();
rs = util.getResultSet(st, SQL);
util.close(st, rs);
//Oracle
JDBCUtil util = new OracleUtil();
st = util.getStatement();
rs = util.getResultSet(st, SQL);
util.close(st, rs);
}
}

MySql和Oracle不但JDBC连接的属性不同,一些sql语法也不太相同,使用门面模式之后,将MySql换成Oracle,只需要将具体的实现类替换就可以了,不会影响应用程序。
Façade门面设计模式隐藏了程序内部各个原件之间的合作行为,以及原件本身的操作与设定细节。
门面设计模式优缺点:
•门面模式可以简化程序库的使用,隐藏所依赖​​的程序库,降低对程序库的耦合,有利于分工合作。
•门面模式隐藏了各个元件之间的合作行为,以及元件本身的操作与设定细节,失去了一些直接操作元件的方便性。

另外在初始化servlet容器的时候,tomcat把包装了StandardWrapper的StandardWrapperFacade的对象作为servletconfig传给servlet,这里StandardWrapperFacade就是servletconfig的门面类。
在tomcat内部有很多容器组件,他们之间信息的传递使用的也是门面设计模式,从Request和Response对象的封装、StandardWrapper到ServletConfig封装(前面提到的servlet容器的初始化)、ApplicationContext到ServletContext封装都用到了门面设计模式。
以tomcat中Request对象的封装为例:
这里写图片描述
从图中可以看出,HttpRequestFacade类封装了HttpRequest借口,能够提供数据,通过HttpREquestFacade访问到的数据都被代理到HttpRequest中,通常封装的对象都被设置为P日阿特或者Protect的,防止在Facade中被直接访问。

JDK中门面模式应用:
•java.util.logging
•java.lang.Class