【Python笔记-设计模式】外观模式

一、说明

外观模式是一种结构型设计模式，能为程序库、框架或其他复杂类提供一个统一的接口。

(一) 解决问题

简化复杂系统的接口调用

(二) 使用场景

• 简化复杂系统：需要一个指向复杂子系统的直接接口， 且该接口的功能有限时
• 重构复杂的代码：当系统中存在复杂的代码结构，并且需要重构时，可以使用外观模式来重新设计接口，使得系统更易于理解和维护。
• 遗留系统的封装：对于遗留系统，可能存在复杂的接口和实现细节，可以使用外观模式来封装这些细节，提供更简单的接口给新系统使用。

二、结构

1. 外观（Facade）提供了一种访问特定子系统功能的便捷方式，其了解如何重定向客户端请求，知晓如何操作一切活动部件。
2. 创建附加外观（Additional Facade）类可以避免多种不相关的功能污染单一外观，使其变成又一个复杂结构。客户端和其他外观都可使用附加外观。
3. 复杂子系统（Complex Subsystem）由数十个不同对象构成。如果要用这些对象完成有意义的工作，你必须深入了解子系统的实现细节，比如按照正确顺序初始化对象和为其提供正确格式的数据。子系统类不会意识到外观的存在，它们在系统内运作并且相互之间可直接进行交互。
4. 客户端（Client）使用外观代替对子系统对象的直接调用。

三、伪代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
__doc__ = """
外观模式
例：家庭影院系统，包含多个子系统，如投影仪、灯光、屏幕等。通过外观类，客户端只需关注 打开/关闭观影模式，无需关注内部子系统细节。
"""
 
 
class Projector:
    """子系统类 - 投影仪"""
 
    def on(self):
        print("- 投影仪开启")
 
    def off(self):
        print("- 投影仪关闭")
 
    def play(self):
        print("- 投影仪播放影片")
 
 
class Lights:
    """子系统类 - 灯光"""
 
    def dim(self):
        print("- 灯光调暗")
 
    def brighten(self):
        print("- 灯光调亮")
 
 
class AudioSystem:
    """子系统类 - 音响"""
 
    def on(self):
        print("- 音响开启")
 
    def off(self):
        print("- 音响关闭")
 
    def play(self):
        print("- 音响播放音乐")
 
 
class HomeTheaterFacade:
    """外观类 - 家庭影院外观"""
 
    def __init__(self):
        self.projector = Projector()
        self.lights = Lights()
        self.audio_system = AudioSystem()
 
    def watch_movie(self):
        self.projector.on()
        self.lights.dim()
        self.audio_system.on()
        self.projector.play()
 
    def end_movie(self):
        self.projector.off()
        self.lights.brighten()
        self.audio_system.off()
 
 
if __name__ == "__main__":
    """
        打开观影模式...
        - 投影仪开启
        - 灯光调暗
        - 音响开启
        - 投影仪播放影片
        
        关闭观影模式...
        - 投影仪关闭
        - 灯光调亮
        - 音响关闭
    """
    home_theater = HomeTheaterFacade()
    print("打开观影模式...")
    home_theater.watch_movie()
    print()
    print("关闭观影模式...")
    home_theater.end_movie()

四、优缺点

优点

• 简化接口：外观模式提供了一个统一的接口，隐藏了系统的复杂性，使得客户端更容易使用系统。
• 提高安全性：外观模式可以将复杂的操作封装起来，对外只暴露简单的接口，提高了系统的安全性。

缺点

• 不符合开闭原则：外观模式在添加新的子系统或者修改子系统时，可能需要修改外观类，不符合开闭原则。

---

 跳转主页：【Python笔记】设计模式-CSDN博客