设计模式-门面模式

门面模式

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1、什么是门面模式

  门面模式为子系统提供一组统一的接口，定义一组高层接口让子系统更易用。注意这里针对的是接口。   这个定义很简洁，我再进一步解释一下。   假设有一个系统 A，提供了 a、b、c、d 四个接口。系统 B 完成某个业务功能，需要调用 A 系统的 a、b、d 接口。利用门面模式，我们提供一个包裹 a、b、d 接口调用的门面接口 x，给系统 B 直接使用。   不知道你会不会有这样的疑问，让系统 B 直接调用 a、b、d 感觉没有太大问题呀，为什么还要提供一个包裹 a、b、d 的接口 x 呢？关于这个问题，我通过一个具体的例子来解释一下。   假设我们刚刚提到的系统 A 是一个后端服务器，系统 B 是 App 客户端。App 客户端通过后端服务器提供的接口来获取数据。我们知道，App 和服务器之间是通过移动网络通信的，网络通信耗时比较多，为了提高 App 的响应速度，我们要尽量减少 App 与服务器之间的网络通信次数。   假设，完成某个业务功能（比如显示某个页面信息）需要“依次”调用 a、b、d 三个接口，因自身业务的特点，不支持并发调用这三个接口。 如果我们现在发现 App 客户端的响应速度比较慢，排查之后发现，是因为过多的接口调用过多的网络通信。   针对这种情况，我们就可以利用门面模式，让后端服务器提供一个包裹 a、b、d 三个接口调用的接口 x。App 客户端调用一次接口 x，来获取到所有想要的数据，将网络通信的次数从 3 次减少到 1 次，也就提高了 App 的响应速度。

2、为什么要用门面模式

2.1、 解决易用性问题

  门面模式可以用来封装系统的底层实现，隐藏系统的复杂性，提供一组更加简单易用、更高层的接口。   比如，Linux 系统调用函数就可以看作一种“门面”。它是 Linux 操作系统暴露给开发者的一组“特殊”的编程接口，它封装了底层更基础的 Linux 内核调用。   再比如，Linux 的 Shell 命令，实际上也可以看作一种门面模式的应用。它继续封装系统调用，提供更加友好、简单的命令，让我们可以直接通过执行命令来跟操作系统交互。   其实，设计原则、思想、模式很多都是相通的，是同一个道理不同角度的表述。实际上，从隐藏实现复杂性，提供更易用接口这个意图来看，门面模式有点类似之前讲到的迪米特法则（最少知识原则）和接口隔离原则：两个有交互的系统，只暴露有限的必要的接口。   除此之外，门面模式还有点类似之前提到封装、抽象的设计思想，提供更抽象的接口，封装底层实现细节。

2.2、 解决性能问题

  关于利用门面模式解决性能问题这一点，刚刚我们已经讲过了。我们通过将多个接口调用替换为一个门面接口调用，减少网络通信成本，提高 App 客户端的响应速度。所以，关于这点，我就不再举例说明了。   我们来讨论一下这样一个问题：从代码实现的角度来看，该如何组织门面接口和非门面接口？

• 如果门面接口不多，我们完全可以将它跟非门面接口放到一块，也不需要特殊标记，当作普通接口来用即可。
• 如果门面接口很多，我们可以在已有的接口之上，再重新抽象出一层，专门放置门面接口，从类、包的命名上跟原来的接口层做区分。
• 如果门面接口特别多，并且很多都是跨多个子系统的，我们可以将门面接口放到一个新的子系统中。

2.3、 解决分布式事务问题

  关于利用门面模式来解决分布式事务问题，我们通过一个例子来解释一下。   在一个金融系统中，有两个业务领域模型，用户和钱包。这两个业务领域模型都对外暴露了一系列接口，比如用户的增删改查接口、钱包的增删改查接口。   假设有这样一个业务场景：在用户注册的时候，我们不仅会创建用户（在数据库 User 表中），还会给用户创建一个钱包（在数据库的 Wallet 表中）。 对于这样一个简单的业务需求，我们可以通过依次调用用户的创建接口和钱包的创建接口来完成。   但是，用户注册需要支持事务，也就是说，创建用户和钱包的两个操作，要么都成功，要么都失败，不能一个成功、一个失败。 要支持两个接口调用在一个事务中执行，

3、如何使用门面模式

门面模式主要包含2种角色：

• 外观角色（Facade）：也称门面角色，系统对外的统一接口；
• 子系统角色（SubSystem）：可以同时有一个或多个SubSystem。每个SubSytem都不是一个单独的类，而是一个类的集合。SubSystem并不知道Facade的存在，对于SubSystem而言，Facade只是另一个客户端而已（即Facade对SubSystem透明）。

下面是门面模式的通用代码示例：

public class SubSystemA{
    public void doA(){
        System.out.println("doing A stuff");
    }
}

public class SubSystemB{
    public void doB(){
        System.out.println("doing B stuff");
    }
}

public class SubSystemC{
    public void doC(){
        System.out.println("doing C stuff");
    }
}


public class Facade{
    private SubSystemA a = new SubSystemA();
    private SubSystemB b = new SubSystemB();
    private SubSystemC c = new SubSystemC();

    //对外接口
    public void doABC(){
        this.a.doA();
        this.b.doB();
        this.c.doC();
    }
}

4、总结

  我们知道，类、模块、系统之间的“通信”，一般都是通过接口调用来完成的。接口设计的好坏，直接影响到类、模块、系统是否好用。   所以，我们要多花点心思在接口设计上。我经常说，完成接口设计，就相当于完成了一半的开发任务。只要接口设计得好，那代码就差不到哪里去。 接口粒度设计得太大，太小都不好。太大会导致接口不可复用，太小会导致接口不易用。   在实际的开发中，接口的可复用性和易用性需要“微妙”的权衡。针对这个问题，我的一个基本的处理原则是，尽量保持接口的可复用性，但针对特殊情况，允许提供冗余的门面接口，来提供更易用的接口。