• 深入浅出《设计模式》之外观模式(C++)


    前言

    模式介绍

    外观模式相比较之下比较简单,模式设计中定义是为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口是的这一子系统更加容易使用。

    如果不理解呢,简单些说就是外观模式提供了为内部提供了同意的接口层,解耦了子系统和客户端,这样客户端只需要知道外观类存在即可,不需要知道具体子系统是如何实现的。举一个简单的例子,海参面馆中两个主打面食是:

    • 海参炒面

    • 辣根汤面

    两个主打面食都由一个师傅来做,这个师傅会这两种面食的做法。具体的做法呢如下:
    - 海参炒面
    1. 剥蒜
    2. 拉面
    3. 做汤底
    - 辣根汤面
    1. 制作辣根
    这两种面食都有复杂的做法,调用者如果直接调用这种步骤,会让调用者与师傅的耦合性很高,如果有一天制作步骤改了,辣根汤面要剥蒜,那就需要修改调用者接口,这样是不可以的。
    所以这时候师傅就是一个外观类,调用者只需要和他说,我需要一份海参炒面或者辣根汤面即可,具体如何做,就是师傅的事情了。外部不需要管。UML类图如下:

    UML类图

    外观模式UML

    代码实例

    下面是剥蒜类实现,非常简单,只完成剥蒜动作即可。

    #ifndef GRALIC_H
    #define GRALIC_H
    
    class gralic
    {
    public:
        gralic();
        ~gralic();
    
    public:
        void peelinggralic();
    };
    
    #endif // GRALIC_H
    
    #include <iostream>
    
    #include "gralic.h"
    
    gralic::gralic()
    {
    
    }
    
    gralic::~gralic()
    {
    
    }
    
    void gralic::peelinggralic()
    {
        std::cout << "开始剥蒜啦!!!" << std::endl;
    }
    

    下面是拉面类实现,只实现拉面动作即可。

    #ifndef NOODLE_H
    #define NOODLE_H
    
    
    class noodle
    {
    public:
        noodle();
        ~noodle();
    
    public:
        void makenoodle();
    };
    
    #endif // NOODLE_H
    
    #include <iostream>
    #include "noodle.h"
    
    noodle::noodle()
    {
    
    }
    
    noodle::~noodle()
    {
    
    }
    
    void noodle::makenoodle()
    {
        std::cout << "开始拉面啦!!!" << std::endl;
    }
    

    其余子系统类似,就不在此展示了,包括:做汤底类和制作辣根类。
    下面是外观模式,厨师师傅类,包含两个接口:制作海参炒面和辣根汤面。但是实现部分是使用各个子系统中的类和接口完成的,完成了客户端调用的解耦动作。

    #ifndef COOKERFACADE_H
    #define COOKERFACADE_H
    
    class gralic;
    class noodle;
    class soup;
    class lagen;
    class cookerfacade
    {
    public:
        cookerfacade();
        ~cookerfacade();
    
    public:
        void makehaishennoodle();
        void makelagennoodle();
    
    private:
        gralic *m_gra;
        noodle *m_noo;
        soup   *m_so;
        lagen  *m_lg;
    };
    
    #endif // COOKERFACADE_H
    
    #include <iostream>
    #include "cookerfacade.h"
    #include "gralic.h"
    #include "noodle.h"
    #include "soup.h"
    #include "lagen.h"
    
    cookerfacade::cookerfacade()
    {
        m_gra = new gralic();
        m_noo = new noodle();
        m_so = new soup();
        m_lg = new lagen();
    }
    
    cookerfacade::~cookerfacade()
    {
        delete m_gra; m_gra = NULL;
        delete m_noo; m_noo = NULL;
        delete m_so; m_so = NULL;
        delete m_lg; m_lg = NULL;
    }
    
    void cookerfacade::makehaishennoodle()
    {
        m_gra->peelinggralic();
        m_noo->makenoodle();
        m_so->makesoup();
    
        std::cout << "开始做海参炒面啦!!!" << std::endl;
    }
    
    void cookerfacade::makelagennoodle()
    {
        m_lg->makelagen();
    
        std::cout << "开始作辣根汤面啦!!!" << std::endl;
    }
    

    下面是客户端代码,可以很明显的看出他只需要知道外观师傅的类即可,别的细节并不需要知道。

    #include <iostream>
    #include "cookerfacade.h"
    
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        cookerfacade *cf = new cookerfacade();
    
        cout << "老板,来一份辣根汤面!!!" << endl;
        cf->makelagennoodle();
    
        cout << "老板,换一份海参炒面!!!" << endl;
        cf->makehaishennoodle();
        return 0;
    }
    

    下面是编译需要的CMakeLists.txt文件:

    cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
    
    project(cooker-facade)
    set(SRC_LIST main.cpp soup.h soup.cpp gralic.h gralic.cpp cookerfacade.h cookerfacade.cpp noodle.h noodle.cpp
        lagen.h lagen.cpp)
    add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_LIST})
    

    编译运行结果

    外观模式的源代码下载位置是:https://github.com/erguangqiang/freesir_headfirst/blob/master/cooker-facade.tar.gz
    代码运行的结果如下:

    blog@blog-VirtualBox:~/build-cooker-facade-unknown-Default$ ./cooker-facade 
    老板,来一份辣根汤面!!!
    开始制作辣根!!!
    开始作辣根汤面啦!!!
    老板,换一份海参炒面!!!
    开始剥蒜啦!!!
    开始拉面啦!!!
    开始做汤底啦!!!
    开始做海参炒面啦!!!
    

    结束语

    其实外观模式我们可能一直在用,只是我们不知道自己在用外观模式而已,平时我们开发一个系统的时候,对外API完全封装内部子系统接口,以达到便于扩展可维护的目的,其实用的就是外观模式。这种模式可以充分解耦客户端和子系统。同时也是应用比较广比较简单的设计模式。

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