PHP 设计模式之外观模式 Facade

做~自己de王妃 提交于 2020-08-19 20:56:34

简单描述

外观模式(Facade pattern),为子系统中的一组接口提供一个统一的高层接口,使得子系统更容易使用。

外观模式又称为门面模式,它是一种对象结构型模式,遵循迪米特法则,又称最少知道原则。

模式动机

现代的软件系统都非常复杂,尽管我们已经想尽一切方法将其“分而治之”,把一个系统划分为好几个较小的子系统了,但是仍然可能会存在这样的问题:子系统内有非常多的类,客户端往往需要和许多对象打交道之后 才能完成想要完成的功能。

在我们的生活中医院就是这样的。一般的医院都会分为挂号、门诊、化验、收费、取药等。看病的病人要想治好自己的病(相当于一个客户端想要实现自己的功能)就要和医院的各个部门打交道。首先,病人需要挂号,然后门诊,如果医生要求化验的话,病人就要去化验,然后再回到门诊室,最后拿药,经过一系列复杂的过程后才能完成看病的过程。如下图所示:

 

 

解决方案:

解决这种不便的方式就是引入外观模式。如果我们在医院设立一个接待员的话,病人只负责和接待员接触,由接待员负责与医院的各个部门打交道,让接待员完全帮助我们实现“看病”各个操作,如下图所示:

 

 

模式结构图

 

 

外观模式的基本组成:
外观角色 Facade:模式的核心,被客户 Client 调用,知道各个子系统的概念。根据客户角色的需求定制功能组合。
子系统角色 SubSystem:实现子系统的功能。
客户角色 Client:调用 Facade 角色获取相应的功能。


优点

  • 降低系统的复杂程度,对客户屏蔽子系统组件,减少了客户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,客户代码将变得很简单,与之关联的对象也很少。
  • 实现了子系统与客户之间的松耦合关系,这使得子系统的组件变化不会影响到调用它的客户类,只需要调整外观类即可。
  • 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

  • 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。
  • 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外观类或客户端的源代码,违背了“开闭原则”。

使用场景

  • 当要为一个复杂子系统提供一个简单接口时可以使用外观模式。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。
  • 客户程序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客户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。

实例

下面以电脑开机为例子,正常情况下,我们只需要按下开机键即可,其他操作,比如 BIOS、打开操作系统这些操作是不需要用户关心的。

<?php
// 外观模式
// 下面以电脑开关机为例子,正常情况下,我们只需要按下开机键即可,其他操作,比如 BIOS、打开操作系统这些操作是不需要用户关心的。
class OperatingSystem {
    public function open() {
        echo '打开操作系统 ';
    }

    public function shutdown() {
        echo '关闭操作系统 ';
    }

    public function login() {
        echo '登录操作系统 ';
    }
}

class Bios {
    // 硬件自检
    public function hardware_check() {
        echo '硬件自检 ';
    }
    // 启动操作系统
    public function launch(OperatingSystem $os) {
        echo '启动操作系统 ';
    }
    // 电源关闭
    public function power_down() {
        echo '电源关闭 ';
    }
}

class Facade {
    private $os;
    private $bios;

    public function __construct() {
        $this->bios = new Bios;
        $this->os = new OperatingSystem;
    }

    public function turn_on() {
        $this->bios->hardware_check();
        $this->bios->launch($this->os);
        $this->os->open();
        $this->os->login();
    }

    public function turn_off() {
        $this->os->shutdown();
        $this->bios->power_down();
    }
}

// client 
$facade = new Facade();

// computer on
$facade->turn_on();
echo "<br>";
// computer off
$facade->turn_off();

输出结果:
硬件自检 启动操作系统 打开操作系统 登录操作系统
关闭操作系统 电源关闭

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