简述

外观模式（Facade Pattern）又称为门面模式，属于结构型模式。Façade 为子系统中的一组接口提供了一个统一的高层接口，该接口使得子系统更加容易使用。

简述模式结构优缺点适用场景案例分析代码实现

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模式结构

UML 结构图：

外观（Facade）：模式的核心，被 Client 调用，知晓相关子系统的功能和责任。在正常情况下，它将所有从 Client 发来的请求委派到相应的子系统去，让子系统处理。子系统（SubSystem）：可以同时有一个或者多个子系统，子系统可以是一个单独的类或类的集合。每个子系统都可以被 Client 直接调用，或者被 Facade 调用，它处理由 Facade 传过来的请求。子系统并不知道 Facade 的存在，对于子系统而言，Facade 仅仅是另外一个 Client 而已。

优缺点

优点：

对 Client 屏蔽子系统组件，减少了 Client 处理的对象数目，并使得子系统使用起来更加容易。通过引入外观模式，Client 的代码将变得很简单，与之关联的对象也很少。实现了子系统与 Client 之间的松耦合关系，这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的 Client，只需要调整 Facade 即可。降低了大型软件系统中的编译依赖性，并简化了系统在不同平台之间的移植过程，因为编译一个子系统一般不需要编译所有其他的子系统。一个子系统的修改对其他子系统没有任何影响，而且子系统内部变化也不会影响到外观对象。只是提供了一个访问子系统的统一入口，并不影响用户直接使用子系统类。

缺点：

不能很好地限制 Client 使用子系统类，如果对 Client 访问子系统类做太多的限制，则会减少可变性和灵活性。在不引入抽象外观类的情况下，增加新的子系统可能需要修改 Facade 或 Client 的源代码，违背了“开闭原则”。

适用场景

当要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。该接口可以满足大多数用户的需求，而且用户也可以越过外观类直接访问子系统。Client 与多个子系统之间存在很大的依赖性。引入外观类将子系统与 Client 以及其他子系统解耦，可以提高子系统的独立性和可移植性。在层次化结构中，可以使用外观模式定义系统中每一层的入口。层与层之间不直接产生联系，而通过外观类建立联系，降低层之间的耦合度。

案例分析

京东 - 多快好省 只为品质生活

以前，人们购物需要去超市、百货商店、农贸集市等。网络流行之后，越来越多的人喜欢网购，足不出户便可以淘到很多好东西。

比起传统模式，网购有很多好处：

方便、快捷，节省时间和费用。网络信息透明，容易了解卖家信誉度。网上物品应有尽有，可以非常方便地货比三家。

除此之外，很多网上商城还不断搞各种活动，双 11、双 12、国庆、元旦、春节，各种花样应有尽有。。。

像京东、淘宝、亚马逊这些电商平台，客户挑选好喜欢的宝贝，然后进行结算。在随后的过程中，我们并不清楚这些网站背后的情况，所关注的只不过是，下完订单后，将会在一段时间后收货。其实，在幕后，任务被分发给不同的子系统（订单团队、供应商、快递员）去完成，为了方便，可以进行订单跟踪：

下订单 –> 订单验证 –> 打包 –> 出货 –> 派送 –> 交付

PS： 说到速度，就不得不夸奖京东了，物流很给力，早上下单，下午送达。。。

代码实现

创建子系统

子系统包含 3 个，订单团队（确认付款、联系供应商）、供应商（确认库存、包装、联系快递）、快递员（分配人员、派送包裹）。

// sub_system.h #ifndef SUB_SYSTEM_H #define SUB_SYSTEM_H #include <iostream> #include <string> #include <windows.h> const std::string c_stateToStrCourier[] = { "收到", "验证可达性", "分配人员", "派送包裹", "获取交货确认", "完成" }; const std::string c_stateToStrVendor[] = { "收到", "确认库存", "从仓库得到物品", "包装", "联系快递员", "完成" }; const std::string c_stateToStrOrderTeam[] = { "收到", "确认付款", "联系供应商", "完成" }; const int c_nMsec = 300; // 休眠时间（毫秒） - Sleep(c_nMsec) 处可以替换为一些有用的代码 // 订单团队 class OrderTeam { public: void submitRequest() { m_nState = 0; } // 检测状态 bool checkStatus() { std::cout << "订单团队 - 当前状态：" << c_stateToStrOrderTeam[m_nState] << std::endl; Sleep(c_nMsec); m_nState++; return (m_nState == Complete); } private: enum States { Received, // 收到 VerifyPayment, // 确认付款 ContactVendor, // 联系供应商 Complete // 完成 }; int m_nState; }; // 供应商 class Vendor { public: void submitRequest() { m_nState = 0; } // 检测状态 bool checkStatus() { std::cout << "供应商 - 当前状态：" << c_stateToStrVendor[m_nState] << std::endl; Sleep(c_nMsec); m_nState++; return (m_nState == Complete); } private: enum States { Received, // 收到 VerifyInventory, // 确认库存 GetItemFromWareHouse, // 从仓库得到物品 PackItem, // 包装 ContactCourier, // 联系快递员 Complete // 完成 }; int m_nState; }; // 快递员 class Courier { public: // 将请求转发给快递员 void submitRequest() { m_nState = 0; } // 检测状态 bool checkStatus() { std::cout << "快递员 - 当前状态：" << c_stateToStrCourier[m_nState] << std::endl; Sleep(c_nMsec); m_nState++; return (m_nState == Complete); } private: enum States { Received, // 收到 VerifyReachbility, // 验证可达性 AssignPerson, // 分配人员 DispatchPackage, // 派送包裹 GetDeliveryConfirmation, // 获取交货确认 Complete // 完成 }; int m_nState; }; #endif // SUB_SYSTEM_H

创建外观

用于网上购物的外观，提供了暴露给客户的接口，虽然可以跟踪订单，但仍然隐藏背后的复杂过程。

// facade.h #ifndef FACADE_H #define FACADE_H #include "sub_system.h" // 网购外观 class OnlineShoppingFacade { public: OnlineShoppingFacade() { m_nCount = 0; } // 返回跟踪次数 int followupNum() { return m_nCount; } // 提交订单 void submitRequest() { m_nState = 0; } // 跟踪订单 bool checkStatus(){ // 收到订单请求 switch (m_nState) { case Received: m_nState++; // 将请求转发给订单团队 m_order.submitRequest(); std::cout << "********** 提交给订单团队，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl; break; case SubmittedToOrderTeam: // 如果订单团队完成验证，则向供应商发出请求 if (m_order.checkStatus()) { m_nState++; m_vendor.submitRequest(); std::cout << "********** 提交给供应商，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl; } break; case SubmittedToVendor: // 如果供应商已将包裹打包，将其转发给快递员 if (m_vendor.checkStatus()) { m_nState++; m_courier.submitRequest(); std::cout << "********** 提交给快递员，跟踪次数：" << m_nCount << " **********" << std::endl; } break; case SubmittedToCourier: // 如果包裹交付，订单完成 if (m_courier.checkStatus()) return true; default: break; } m_nCount++; // 订单未完成 return false; } private: enum States { Received, // 收到 SubmittedToOrderTeam, // 提交给订单团队 SubmittedToVendor, // 提交给供应商 SubmittedToCourier // 提交给快递员 }; int m_nState; // 订单状态 int m_nCount; // 跟踪次数 OrderTeam m_order; Vendor m_vendor; Courier m_courier; }; #endif // FACADE_H

创建客户端

最终，客户端实现如下：

// main.cpp #include "facade.h" int main() { OnlineShoppingFacade facade; // 提交订单 facade.submitRequest(); // 跟踪订单，直到订单完成 while (!facade.checkStatus()); std::cout << "********** 订单完成，跟踪次数：" << facade.followupNum() << " **********" << std::endl; getchar(); return 0; }

输出如下：

********** 提交给订单团队，跟踪次数：0 ********** 订单团队 - 当前状态：收到 订单团队 - 当前状态：确认付款 订单团队 - 当前状态：联系供应商 ********** 提交给供应商，跟踪次数：3 ********** 供应商 - 当前状态：收到 供应商 - 当前状态：确认库存 供应商 - 当前状态：从仓库得到物品 供应商 - 当前状态：包装 供应商 - 当前状态：联系快递员 ********** 提交给快递员，跟踪次数：8 ********** 快递员 - 当前状态：收到 快递员 - 当前状态：验证可达性 快递员 - 当前状态：分配人员 快递员 - 当前状态：派送包裹 快递员 - 当前状态：获取交货确认 ********** 订单完成，跟踪次数：13 **********