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= Java外观模式（Facade Pattern） =

外观模式（Facade Pattern）是一种'''结构型设计模式'''，它为复杂的子系统提供一个简化的接口。通过定义一个高层接口，外观模式隐藏了子系统的复杂性，使得客户端更容易使用。该模式广泛应用于需要简化复杂系统交互的场景。

== 介绍 ==
外观模式的核心思想是'''提供一个统一的接口'''，将一组复杂的子系统接口封装起来，从而降低客户端与子系统之间的耦合度。外观模式并不添加新功能，而是作为子系统的“门面”，简化客户端的使用方式。

'''主要优点'''：
* 简化客户端代码：客户端无需了解子系统的复杂细节。
* 降低耦合度：客户端与子系统之间通过外观类交互，减少直接依赖。
* 提高灵活性：可以独立修改子系统而不影响客户端。

'''适用场景'''：
* 当需要为复杂的子系统提供一个简单入口时。
* 当需要解耦客户端与多个子系统时。
* 当需要分层子系统时，可以使用外观作为每层的入口。

== 结构 ==
外观模式通常包含以下角色：
* '''Facade（外观类）'''：提供简化的接口，将客户端的请求委派给子系统。
* '''Subsystem Classes（子系统类）'''：实现子系统的功能，处理外观类指派的任务。

<mermaid>
classDiagram
    class Facade {
        +operation()
    }
    class SubsystemA {
        +operationA()
    }
    class SubsystemB {
        +operationB()
    }
    class SubsystemC {
        +operationC()
    }
    Facade --> SubsystemA
    Facade --> SubsystemB
    Facade --> SubsystemC
    Client --> Facade
</mermaid>

== 代码示例 ==
以下是一个简单的Java实现，展示外观模式如何封装多个子系统的调用：

<syntaxhighlight lang="java">
// 子系统类
class CPU {
    public void start() {
        System.out.println("CPU is starting...");
    }
}

class Memory {
    public void load() {
        System.out.println("Memory is loading data...");
    }
}

class HardDrive {
    public void read() {
        System.out.println("HardDrive is reading data...");
    }
}

// 外观类
class ComputerFacade {
    private CPU cpu;
    private Memory memory;
    private HardDrive hardDrive;

    public ComputerFacade() {
        this.cpu = new CPU();
        this.memory = new Memory();
        this.hardDrive = new HardDrive();
    }

    public void startComputer() {
        cpu.start();
        memory.load();
        hardDrive.read();
        System.out.println("Computer started successfully!");
    }
}

// 客户端代码
public class FacadePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ComputerFacade computer = new ComputerFacade();
        computer.startComputer();
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出结果'''：
<pre>
CPU is starting...
Memory is loading data...
HardDrive is reading data...
Computer started successfully!
</pre>

'''解释'''：
* 外观类 `ComputerFacade` 封装了 `CPU`、`Memory` 和 `HardDrive` 的启动逻辑。
* 客户端只需调用 `startComputer()` 方法，无需关心子系统的具体实现。

== 实际应用案例 ==
外观模式在以下场景中非常有用：

=== 1. 银行系统 ===
银行可能提供多个子系统（如账户管理、贷款审批、交易处理），但客户只需通过一个简单的接口（如ATM或网银）操作。

=== 2. 框架集成 ===
在Spring或Hibernate等框架中，外观模式常用于封装复杂的配置和初始化过程，例如 `JdbcTemplate` 简化了JDBC操作。

=== 3. 多媒体播放器 ===
播放器可能包含音频解码、视频渲染、字幕加载等子系统，但用户只需点击“播放”按钮。

== 与其他模式的关系 ==
* 与'''适配器模式'''的区别：适配器模式用于转换接口，而外观模式用于简化接口。
* 与'''单例模式'''的结合：外观类通常设计为单例，因为一个系统通常只需要一个外观实例。
* 与'''中介者模式'''的相似性：两者都用于解耦，但中介者模式关注对象间的交互，而外观模式关注简化接口。

== 总结 ==
外观模式是一种强大的工具，用于隐藏系统的复杂性并提供一个清晰的入口。它特别适合以下情况：
* 系统包含多个复杂的子系统。
* 需要减少客户端与子系统的直接依赖。
* 需要为子系统提供一个清晰的抽象层。

通过合理使用外观模式，可以显著提升代码的可维护性和可读性。

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