外观模式

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它的主要目的是为子系统中的一组接口提供一个一致的、简化的高层接口。这种模式使得子系统更容易被使用，同时也减少了客户端与子系统的耦合度，从而提高了灵活性和可维护性。

类图

模式的角色

1. 外观（Facade）：这是模式的核心，它为客户端提供了一个单一的接口，用来访问子系统的多个接口。外观类通常会将客户端的请求委派给适当的子系统对象。
2. 子系统类（Subsystem Classes）：实现子系统的功能。这些类通常不是为外观模式而设计的，它们可以有自己的接口和实现，外观模式只是为这些类提供了一个统一的入口点。
3. 客户端（Client）：与外观类交互，通过外观来间接访问子系统功能，无需直接调用子系统中的各个模块。

适用场景

• 当你需要为一组复杂的子系统提供一个简单的接口时。
• 当你想要减少客户端与子系统之间的耦合，使得子系统的更改不会直接影响到客户端，或者让客户端更容易地使用子系统的某些功能而不需要了解其复杂性时。
• 在有大量类相互协作，且需要简化使用方式的情况下。
• 系统需要分层设计时，可以考虑。
• 在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个Facade类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与Facade类交互，提高复用性

优点

1. 简化接口：对外提供了简单易用的接口，隐藏了子系统的复杂性。
2. 减少耦合：客户端不需要直接依赖子系统中的各个组件，降低了系统的耦合度。
3. 提高灵活性：如果子系统的实现发生变化，只需要修改外观类即可，客户端代码无需调整。
4. 更好的封装：子系统的内部变化不会影响到客户端，实现了良好的封装性。

缺点

• 如果外观类过于庞大，集中了太多的功能，可能会变得复杂难以管理。
• 在某些情况下，如果过度使用外观模式，可能会隐藏系统的真实逻辑，使得系统结构变得不透明。

实例

假设有一个多媒体播放器系统，包含音频播放、视频播放、字幕处理等多个子系统。每个子系统都有复杂的操作接口。为了简化客户端的使用，可以设计一个MediaPlayerFacade类作为外观，提供如playMovie()这样的方法，该方法内部负责协调音频播放、视频播放和字幕显示等操作，而客户端只需调用这个简单的方法即可。

// 子系统类
class AudioPlayer {
    public void playAudio() {
        System.out.println("Playing audio...");
    }
}

class VideoPlayer {
    public void playVideo() {
        System.out.println("Playing video...");
    }
}

class ScreenProjector {
    public void projectScreen() {
        System.out.println("Projecting screen...");
    }
}

// 外观类
class MediaPlayerFacade {
    private AudioPlayer audioPlayer;
    private VideoPlayer videoPlayer;
    private ScreenProjector screenProjector;

    public MediaPlayerFacade() {
        this.audioPlayer = new AudioPlayer();
        this.videoPlayer = new VideoPlayer();
        this.screenProjector = new ScreenProjector();
    }

    public void watchMovie() {
        audioPlayer.playAudio();
        videoPlayer.playVideo();
        screenProjector.projectScreen();
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        MediaPlayerFacade mediaPlayer = new MediaPlayerFacade();
        mediaPlayer.watchMovie();
    }
}

总之，外观模式是一种通过引入一个简化的接口来隐藏系统复杂性的设计模式，它有助于提高系统的可用性和可维护性。