一、 門面（Facade）模式
外部與一個子系統(tǒng)的通信必須通過一個統(tǒng)一的門面(Facade)對象進行，這就是門面模式。
醫(yī)院的例子
用一個例子進行說明，如果把醫(yī)院作為一個子系統(tǒng)，按照部門職能，這個系統(tǒng)可以劃分為掛號、門診、劃價、化驗、收費、取藥等?？床〉牟∪艘c這些部門打交道，就如同一個子系統(tǒng)的客戶端與一個子系統(tǒng)的各個類打交道一樣，不是一件容易的事情。
首先病人必須先掛號，然后門診。如果醫(yī)生要求化驗，病人必須首先劃價，然后繳款，才能到化驗部門做化驗?；灪?，再回到門診室。
解決這種不便的方法便是引進門面模式?？梢栽O置一個接待員的位置，由接待員負責代為掛號、劃價、繳費、取藥等。這個接待員就是門面模式的體現，病人只接觸接待員，由接待員負責與醫(yī)院的各個部門打交道。
什么是門面模式
門面模式要求一個子系統(tǒng)的外部與其內部的通信必須通過一個統(tǒng)一的門面(Facade)對象進行。門面模式提供一個高層次的接口，使得子系統(tǒng)更易于使用。
就如同醫(yī)院的接待員一樣，門面模式的門面類將客戶端與子系統(tǒng)的內部復雜性分隔開，使得客戶端只需要與門面對象打交道，而不需要與子系統(tǒng)內部的很多對象打交道。
二、 門面模式的結構
門面模式是對象的結構模式。門面模式沒有一個一般化的類圖描述，下圖演示了一個門面模式的示意性對象圖：
在這個對象圖中，出現了兩個角色：
門面(Facade)角色：客戶端可以調用這個角色的方法。此角色知曉相關的(一個或者多個)子系統(tǒng)的功能和責任。在正常情況下，本角色會將所有從客戶端發(fā)來的請求委派到相應的子系統(tǒng)去。
子系統(tǒng)(subsystem)角色：可以同時有一個或者多個子系統(tǒng)。每一個子系統(tǒng)都不是一個單獨的類，而是一個類的集合。每一個子系統(tǒng)都可以被客戶端直接調用，或者被門面角色調用。子系統(tǒng)并不知道門面的存在，對于子系統(tǒng)而言，門面僅僅是另外一個客戶端而已。
三、 門面模式的實現
一個系統(tǒng)可以有幾個門面類
【GOF】的書中指出：在門面模式中，通常只需要一個門面類，并且此門面類只有一個實例，換言之它是一個單例類。當然這并不意味著在整個系統(tǒng)里只能有一個門面類，而僅僅是說對每一個子系統(tǒng)只有一個門面類?；蛘哒f，如果一個系統(tǒng)有好幾個子系統(tǒng)的話，每一個子系統(tǒng)有一個門面類，整個系統(tǒng)可以有數個門面類。
為子系統(tǒng)增加新行為
初學者往往以為通過繼承一個門面類便可在子系統(tǒng)中加入新的行為，這是錯誤的。門面模式的用意是為子系統(tǒng)提供一個集中化和簡化的溝通管道，而不能向子系統(tǒng)加入新的行為。
四、 在什么情況下使用門面模式
- 為一個復雜子系統(tǒng)提供一個簡單接口
- 提高子系統(tǒng)的獨立性
- 在層次化結構中，可以使用Facade模式定義系統(tǒng)中每一層的入口。
五、 一個例子
我們考察一個保安系統(tǒng)的例子，以說明門面模式的功效。一個保安系統(tǒng)由兩個錄像機、三個電燈、一個遙感器和一個警報器組成。保安系統(tǒng)的操作人員需要經常將這些儀器啟動和關閉。
不使用門面模式的設計
首先，在不使用門面模式的情況下，操作這個保安系統(tǒng)的操作員必須直接操作所有的這些部件。下圖所示就是在不使用門面模式的情況下系統(tǒng)的設計圖。
可以看出，Client對象需要引用到所有的錄像機(Camera)、電燈(Light)、感應器(Sensor)和警報器(Alarm)對象。代碼如下：
using System;
public class Camera
{
public void TurnOn()
{
Console.WriteLine("Turning on the camera.");
}
public void TurnOff()
{
Console.WriteLine("Turning off the camera.");
}
public void Rotate(int degrees)
{
Console.WriteLine("Rotating the camera by {0} degrees.", degrees);
}
}
public class Light
{
public void TurnOff()
{
Console.WriteLine("Turning on the light.");
}
public void TurnOn()
{
Console.WriteLine("Turning off the light.");
}
public void ChangeBulb()
{
Console.WriteLine("changing the light-bulb.");
}
}
public class Sensor
{
public void Activate()
{
Console.WriteLine("Activating the sensor.");
}
public void Deactivate()
{
Console.WriteLine("Deactivating the sensor.");
}
public void Trigger()
{
Console.WriteLine("The sensor has triggered.");
}
}
public class Alarm
{
public void Activate()
{
Console.WriteLine("Activating the alarm.");
}
public void Deactivate()
{
Console.WriteLine("Deactivating the alarm.");
}
public void Ring()
{
Console.WriteLine("Ringing the alarm.");
}
public void StopRing()
{
Console.WriteLine("Stop the alarm.");
}
}
public class Client
{
private static Camera camera1, camera2;
private static Light light1, light2, light3;
private static Sensor sensor;
private static Alarm alarm;
static Client()
{
camera1 = new Camera();
camera2 = new Camera();
light1 = new Light();
light2 = new Light();
light3 = new Light();
sensor = new Sensor();
alarm = new Alarm();
}
public static void Main( string[] args )
{
camera1.TurnOn();
camera2.TurnOn();
light1.TurnOn();
light2.TurnOn();
light3.TurnOn();
sensor.Activate();
alarm.Activate();
}
}
六、 使用門面模式的設計
一個合情合理的改進方法就是準備一個系統(tǒng)的控制臺，作為保安系統(tǒng)的用戶界面。如下圖所示：
程序代碼如下：
using System;
public class Camera
{
public void TurnOn()
{
Console.WriteLine("Turning on the camera.");
}
public void TurnOff()
{
Console.WriteLine("Turning off the camera.");
}
public void Rotate(int degrees)
{
Console.WriteLine("Rotating the camera by {0} degrees.", degrees);
}
}
public class Light
{
public void TurnOff()
{
Console.WriteLine("Turning on the light.");
}
public void TurnOn()
{
Console.WriteLine("Turning off the light.");
}
public void ChangeBulb()
{
Console.WriteLine("changing the light-bulb.");
}
}
public class Sensor
{
public void Activate()
{
Console.WriteLine("Activating the sensor.");
}
public void Deactivate()
{
Console.WriteLine("Deactivating the sensor.");
}
public void Trigger()
{
Console.WriteLine("The sensor has triggered.");
}
}
public class Alarm
{
public void Activate()
{
Console.WriteLine("Activating the alarm.");
}
public void Deactivate()
{
Console.WriteLine("Deactivating the alarm.");
}
public void Ring()
{
Console.WriteLine("Ringing the alarm.");
}
public void StopRing()
{
Console.WriteLine("Stop the alarm.");
}
}
public class SecurityFacade
{
private static Camera camera1, camera2;
private static Light light1, light2, light3;
private static Sensor sensor;
private static Alarm alarm;
static SecurityFacade()
{
camera1 = new Camera();
camera2 = new Camera();
light1 = new Light();
light2 = new Light();
light3 = new Light();
sensor = new Sensor();
alarm = new Alarm();
}
public void Activate()
{
camera1.TurnOn();
camera2.TurnOn();
light1.TurnOn();
light2.TurnOn();
light3.TurnOn();
sensor.Activate();
alarm.Activate();
}
public void Deactivate()
{
camera1.TurnOff();
camera2.TurnOff();
light1.TurnOff();
light2.TurnOff();
light3.TurnOff();
sensor.Deactivate();
alarm.Deactivate();
}
}
public class Client
{
private static SecurityFacade security;
public static void Main( string[] args )
{
security = new SecurityFacade();
security.Activate();
Console.WriteLine("\n--------------------\n");
security.Deactivate();
}
}
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