外观模式 - Hello Golang

外观模式 (Facade Pattern)

意图

外观模式是一种结构型设计模式，它为子系统中的一组接口提供了一个一致的界面，使得子系统更容易使用。外观模式通过引入一个外观类，简化了子系统的复杂性，为客户端提供了一个简单的接口。

问题

在现实世界中，考虑一个复杂的图形处理库，该库包含多个模块（例如渲染、形状处理、颜色处理等）。如果客户端直接使用这些模块，将会面临较高的复杂性和学习成本。

解决方案

使用外观模式，我们可以为复杂的图形处理库提供一个简单的外观接口，使得客户端可以通过这个外观接口来使用图形处理库，而不需要了解其内部的复杂性。

模式结构

外观（Facade）：提供一个高层接口，使得客户端可以通过这个接口访问子系统的功能。
子系统（Subsystem）：表示一个或多个类，包含了子系统的具体功能。子系统并不知道外观的存在，它们只负责处理自己的工作。

代码

以下是使用Go语言实现的外观模式示例：

package main

import "fmt"

// 子系统1 - 渲染
type Renderer struct{}

func (r *Renderer) RenderShape(shape string) {
    fmt.Println("渲染形状:", shape)
}

// 子系统2 - 形状处理
type ShapeMaker struct{}

func (s *ShapeMaker) CreateCircle() string {
    return "圆形"
}

func (s *ShapeMaker) CreateRectangle() string {
    return "矩形"
}

// 子系统3 - 颜色处理
type ColorFiller struct{}

func (c *ColorFiller) FillColor(shape, color string) {
    fmt.Println("为", shape, "填充颜色:", color)
}

// 外观
type GraphicFacade struct {
    renderer   *Renderer
    shapeMaker *ShapeMaker
    colorFiller *ColorFiller
}

func NewGraphicFacade() *GraphicFacade {
    return &GraphicFacade{
        renderer:   &Renderer{},
        shapeMaker: &ShapeMaker{},
        colorFiller: &ColorFiller{},
    }
}

func (g *GraphicFacade) DrawColoredCircle(color string) {
    shape := g.shapeMaker.CreateCircle()
    g.colorFiller.FillColor(shape, color)
    g.renderer.RenderShape(shape)
}

func (g *GraphicFacade) DrawColoredRectangle(color string) {
    shape := g.shapeMaker.CreateRectangle()
    g.colorFiller.FillColor(shape, color)
    g.renderer.RenderShape(shape)
}

func main() {
    graphic := NewGraphicFacade()

    fmt.Println("绘制红色圆形:")
    graphic.DrawColoredCircle("红色")

    fmt.Println("绘制蓝色矩形:")
    graphic.DrawColoredRectangle("蓝色")
}

适用场景

当需要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。
当需要减少子系统与客户端之间的耦合时。
当需要将子系统的不同部分组织成一个高层接口时。

实现方式

创建子系统类，包含子系统的具体功能。
创建外观类，持有子系统类的实例。
在外观类中，提供简化的接口，调用子系统类的功能。
客户端通过外观类与子系统交互，而不直接使用子系统类。

优缺点

优点：

简化了子系统的使用，提供了一个高层接口。
减少了客户端与子系统之间的耦合。
更好的组织代码，使得子系统更加易用。

缺点：

如果外观类实现得不好，可能会变得臃肿，成为上帝类。
增加了额外的层次，可能会带来性能上的开销。

其他模式的关系

适配器模式（Adapter Pattern）：适配器模式用于将一个接口转换为另一个接口，而外观模式用于简化子系统的使用，为子系统提供一个统一的接口。
代理模式（Proxy Pattern）：代理模式用于控制对对象的访问，而外观模式用于为子系统提供一个简单的接口。
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：抽象工厂模式可以与外观模式结合使用，为客户端提供一个创建子系统对象的高层接口。