设计模式 - 外观模式

封面图 • 2026-03-27 • 设计模式

**外观模式（Facade Pattern）** 是一种 **结构型设计模式**，它提供了一个 **统一的接口** 来封装一个或多个复杂子系统的接口。通过引入一个 **外观类**，可以简化客户端与这些复杂子系统之间的交互，使得客户端无需了解内部复杂的实现细节。

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## 一、定义

> **外观模式**：为子系统中的一组接口提供一个一致的高层接口，使得子系统更容易使用。

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## 二、核心思想

- 将多个复杂的类组合成一个简单的接口。
- 客户端只需调用这个简单接口，无需直接与复杂的子系统交互。
- 降低系统的耦合度，提高可维护性。

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## 三、适用场景

- 当需要为一个复杂的子系统提供一个简化的接口时。
- 当需要将一个大系统拆分成多个子系统时，可以通过外观协调它们。
- 当希望隐藏系统的复杂性，只暴露必要的接口给客户端时。

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## 四、结构图

```
+-------------------+
|    客户端         |
| (调用外观类)     |
+--------+----------+
         |
         v
+-------------------+
|   外观类(Facade)  |
| (封装多个子系统) |
+--------+----------+
         |
         v
+-------------------+   +-------------------+
| 子系统A           |   | 子系统B           |
| (复杂功能)        |   | (复杂功能)        |
+-------------------+   +-------------------+
```

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## 五、优点

- 简化客户端的使用，降低系统的复杂性。
- 解耦客户端和子系统，提高可维护性和扩展性。
- 提高系统的可测试性。

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## 六、缺点

- 增加了系统的类数量，可能带来一定的复杂性。
- 如果外观类设计不当，可能会成为“万能类”，失去封装的意义。

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## 七、示例代码（Java）

```java
// 子系统1
class SubsystemA {
    public void operationA() {
        System.out.println("SubsystemA: Operation A");
    }
}

// 子系统2
class SubsystemB {
    public void operationB() {
        System.out.println("SubsystemB: Operation B");
    }
}

// 外观类
class Facade {
    private SubsystemA a;
    private SubsystemB b;

public Facade() {
        this.a = new SubsystemA();
        this.b = new SubsystemB();
    }

public void operation() {
        a.operationA();
        b.operationB();
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Facade facade = new Facade();
        facade.operation(); // 客户端只需调用一个方法
    }
}
```

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## 八、应用场景举例

- 操作系统中的图形界面（GUI）对底层硬件的封装。
- Java 的 `JDBC` 接口对数据库操作的封装。
- 企业级应用中对多个服务的统一访问接口。

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## 九、与其他模式对比

| 模式         | 用途                             | 与外观模式的区别                     |
|--------------|----------------------------------|--------------------------------------|
| 代理模式     | 控制对对象的访问                 | 更关注控制访问，而非简化接口         |
| 组合模式     | 构建树形结构                     | 更关注结构组织，而非接口简化         |
| 适配器模式   | 转换接口                         | 更关注接口兼容性，而非简化复杂系统   |

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## 十、总结

外观模式是一种非常实用的设计模式，特别适用于 **封装复杂系统** 和 **简化接口** 的场景。它有助于提升系统的可维护性、可扩展性，并使客户端更易于使用。

如果你有具体的应用场景或想看其他语言（如 Python、C++）的示例，也可以告诉我！