4.3 外观模式 (Facade Pattern)

欢迎来到外观模式的学习！这个模式的中文翻译“外观”或“门面”非常形象，它的核心目标就是——隐藏复杂，提供简单。

核心定义：为一个复杂的子系统提供一个统一的、高层次的接口。外观模式定义了一个简化接口，使得子系统更加容易使用。

一、生活中的场景：一键启动家庭影院

想象一下，你家里有一套很棒的家庭影院系统，包括：

DVD 播放器
投影仪
环绕立体声音响
智能灯光
自动窗帘

为了看一场电影，你需要进行一系列操作：

调暗灯光
拉上窗帘
打开投影仪
将投影仪输入切换到 DVD
打开音响
设置音响为环绕声模式
打开 DVD 播放器
放入光盘
按下播放

这一套流程非常繁琐。如果有一个智能中控面板，上面只有一个按钮叫做“观影模式”，你按一下，它就自动帮你完成上面所有步骤。这个“中控面板”就是外观 (Facade)。它为你这一堆复杂的子系统，提供了一个极其简单的“门面”。

二、没有外观模式的代码：混乱的客户端

让我们用代码来模拟这个场景。

javascript

// --- 子系统们 ---
class DVDPlayer {
  turnOn() {
    console.log("DVD 播放器已打开");
  }
  play(movie) {
    console.log(`开始播放电影: ${movie}`);
  }
  turnOff() {
    console.log("DVD 播放器已关闭");
  }
}
class Projector {
  turnOn() {
    console.log("投影仪已打开");
  }
  setInput(input) {
    console.log(`投影仪输入已切换到 ${input}`);
  }
  turnOff() {
    console.log("投影仪已关闭");
  }
}
class SoundSystem {
  turnOn() {
    console.log("音响已打开");
  }
  setVolume(level) {
    console.log(`音量已设置为 ${level}`);
  }
  turnOff() {
    console.log("音响已关闭");
  }
}

// --- 客户端代码 ---
// 我想看一场电影...
console.log("准备看电影，手动操作中...");

const dvd = new DVDPlayer();
const projector = new Projector();
const sound = new SoundSystem();

dvd.turnOn();
projector.turnOn();
projector.setInput("DVD");
sound.turnOn();
sound.setVolume(11);
dvd.play("《让子弹飞》");

这段客户端代码存在严重问题：

高耦合：客户端代码直接依赖于 DVDPlayer, Projector, SoundSystem 三个类。如果其中任何一个类的接口发生变化（比如 turnOn 改名为 powerOn），客户端代码就必须修改。
复杂性暴露：客户端必须知道看电影的正确步骤和顺序，这些复杂的实现细节完全暴露给了客户端。
代码重复：如果另一个地方也需要“看电影”的功能，你就得把这段复杂的代码再复制一遍。

三、使用外观模式重构

现在，我们来创建那个“智能中控面板”——HomeTheaterFacade。

javascript

// --- 外观 (Facade) ---
class HomeTheaterFacade {
  constructor(dvd, projector, sound) {
    this.dvd = dvd;
    this.projector = projector;
    this.sound = sound;
  }

  // 提供一个简单的高层接口
  watchMovie(movie) {
    console.log("=== 启动观影模式 ===");
    // 在外观内部，处理所有复杂的子系统交互
    this.dvd.turnOn();
    this.projector.turnOn();
    this.projector.setInput("DVD");
    this.sound.turnOn();
    this.sound.setVolume(11);
    this.dvd.play(movie);
  }

  endMovie() {
    console.log("=== 关闭影院 ===");
    this.dvd.turnOff();
    this.projector.turnOff();
    this.sound.turnOff();
  }
}

// --- 新的客户端代码 ---
// 1. 创建所有子系统实例
const dvd = new DVDPlayer();
const projector = new Projector();
const sound = new SoundSystem();

// 2. 创建外观，并将子系统“注册”进去
const facade = new HomeTheaterFacade(dvd, projector, sound);

// 3. 客户端现在只需要调用一个简单的方法！
facade.watchMovie("《让子弹飞》");

// ... 电影结束 ...
facade.endMovie();

看看现在的客户端代码，它变得多么简洁！它不再关心底层有多少个子系统，也不关心它们之间是如何协作的。它只与 HomeTheaterFacade 这一个“门面”打交道。

这就是外观模式的核心价值：解耦客户端与子系统。

四、核心思想与优势

外观模式体现了最少知识原则 (Law of Demeter) —— 一个对象应该尽可能少地了解其他对象。

对于客户端：它将客户端从复杂的子系统实现中解脱出来。客户端不知道，也不需要知道内部的细节。
对于子系统：子系统中的类可以自由地演化和修改，只要外观类能够适配这些变化，客户端代码就完全不受影响。

提示

外观模式并不阻止你直接访问子系统。如果某个高级用户确实需要精细化地控制音响的某个特殊功能，他仍然可以直接调用 sound 对象的原生方法。外观只是提供了一个便捷的、常用的入口。

五、优缺点与适用场景

优点

降低耦合：实现了客户端与子系统之间的解耦。
简化接口：让子系统更容易使用，客户端无需关心复杂的实现。
提高可维护性：子系统的修改对客户端是透明的，维护成本更低。
更好的分层：可以利用外观模式来为系统进行分层，每一层都为上一层提供一个清晰的外观接口。

缺点

可能违反开放/封闭原则：如果需要为子系统增加新的功能，可能需要修改外观类的源代码。
可能变成“上帝对象”：如果一个外观类被赋予了过多的、不相关的功能，它可能会变成一个臃肿、难以维护的“上帝对象”。

适用场景

封装第三方库：当你在项目中使用一个功能强大但接口复杂的第三方库时，可以创建一个外观类，封装你常用到的功能，对外提供简洁的 API。这是最最常见的用途！
构建分层结构：在大型软件中，可以用外观模式来定义每一层的入口，例如 Presentation Facade, Business Facade, Data Facade。
简化遗留系统：当需要与一个接口设计混乱的遗留系统交互时，外观模式可以作为一道清晰的屏障。

4.3 外观模式 (Facade Pattern) ​

一、生活中的场景：一键启动家庭影院 ​

二、没有外观模式的代码：混乱的客户端 ​

三、使用外观模式重构 ​

四、核心思想与优势 ​

五、优缺点与适用场景 ​

优点 ​

缺点 ​

适用场景 ​