从源码角度理解Java设计模式——门面模式

小灰灰 2023-05-22 22:26 68阅读 0赞

# 从源码角度理解Java设计模式——门面模式 #

**一、门面模式介绍**

门面模式定义：也叫外观模式，定义了一个访问子系统的接口，除了这个接口以外，不允许其他访问子系统的行为发生。

适用场景：子系统很复杂时，增加一个接口供外部访问。

优点：简化层级间的调用，减少依赖，防止风险。

缺点：如果设计不当，增加新的子系统可能需要修改门面类的源代码，违背了开闭原则。

类型：结构型。

类图:

![1620][]![uploading.4e448015.gif][]转存失败重新上传取消![1620][]

## 二、门面模式简单实例 ##

小明想开一个餐馆，要去政府部门办理卫生许可证、办理税务登记和办理工商登记，以前小明要一一亲自去办理，这不是一件容易的事。

政府最近简化了政务办理流程，只用小明访问一次简化政务办理的门面就可以办理到全部证件。

interface Executive{
    	void approve();
    }
    class HealthOffice implements Executive{
        @Override
        public void approve() {
            System.out.println("卫生局通过审批");
        }  
    }
    class RevenueOffice implements Executive{
        @Override
        public void approve() {
            System.out.println("税务局完成登记");
        }  
    }
    class SaicOffice implements Executive{
        @Override
        public void approve() {
            System.out.println("工商局办理营业执照");
        } 
    }
    //简化政务办理流程的门面
    class ApproveFacade {
        public void wholeApprove() {
            new HealthOffice().approve();
            new RevenueOffice().approve();
            new SaicOffice().approve();
        }
    }

测试一下：

public class FacadeTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            ApproveFacade af = new ApproveFacade();
            //一次调用门面,全部办理
            af.wholeApprove();
        }
    
    }

## 三、日志门面 ##

阿里巴巴开发手册中有这样一条规定：

![1620][1620 1]![uploading.4e448015.gif][]转存失败重新上传取消![1620 1][]

其中Log4j、Logback都是日志框架，它们都有着自己的独立的Api接口。如果单独使用某个框架，会大大增加系统的耦合性。而SLF4J并不是真正的日志框架，它有一套通用的API接口。

所以阿里开发手册中直接强制用SLF4J日志门面，日志门面是门面模式的一个典型应用。SLF4J的helloworld如下：

import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    public class HelloWorld {
      public static void main(String[] args) {
        Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorld.class);
        logger.info("Hello World");
      }
    }

进入info方法：

![1620][1620 2]![uploading.4e448015.gif][]转存失败重新上传取消![1620 2][]

上图的SubstituteLogger.class里还是调用Logger接口的info方法，NOPLogger如同它的名字一样:什么都不做，所以只有在系统引入Logback这个日志框架时，才有了Logger真正的实现类。那Log4j、Logback等日志框架是怎么和SLF4J对接的?

任何日志框架，一定都是通过自己的StaticLoggerBinder类来和SLF4J对接：

package org.slf4j.impl
    
    import org.slf4j.ILoggerFactory;
    
    public class StaticLoggerBinder {
     
      private static final StaticLoggerBinder SINGLETON = new StaticLoggerBinder();
      
      //单利模式
      public static final StaticLoggerBinder getSingleton() {
        return SINGLETON;
      }  
    
      //声明这个实现编译的SLF4J API的版本,这个字段的值通常随每个版本而修改
      public static String REQUESTED_API_VERSION = "1.6.99";  // !final
      
      private StaticLoggerBinder() {
        throw new UnsupportedOperationException("This code should have never made it into slf4j-api.jar");
      }
    
      public ILoggerFactory getLoggerFactory() {
        throw new UnsupportedOperationException("This code should never make it into slf4j-api.jar");
      }
    
      public String getLoggerFactoryClassStr() {
        throw new UnsupportedOperationException("This code should never make it into slf4j-api.jar");
      }
    }

这个类的实现，在不同的框架中，实现不同，以Logback为例：

![1620][1620 3]![uploading.4e448015.gif][]转存失败重新上传取消![1620 3][]

这个实现的类被设计为或者简单的返回一个默认的LoggerContext（LoggerContext是ILoggerFactory在logback中的实现），或者通过ContextSelector（logback特有的）来选择一个LoggerContext并返回。

## 四、源码中的门面模式 ##

**3.1 Spring JDBC中的JdbcUtils对原生的JDBC进行封装，让调用者统一访问。**

public abstract class JdbcUtils {
    
        //公共关闭链接
        public static void closeConnection(Connection con) {
            if (con != null) {
                try {
                    con.close();
                }
                catch (SQLException ex) {
                    logger.debug("Could not close JDBC Connection", ex);
                }
                catch (Throwable ex) {
                    // 没有依赖jdbc驱动时,抛出异常
                    logger.debug("Unexpected exception on closing JDBC Connection", ex);
                }
            }
        }
    
        //获取结果集的某一条数据
        public static Object getResultSetValue(ResultSet rs, int index) throws SQLException {
    		Object obj = rs.getObject(index);
    		String className = null;
    		if (obj != null) {
    			className = obj.getClass().getName();
    		}
    		if (obj instanceof Blob) {
    			obj = rs.getBytes(index);
    		}
    		else if (obj instanceof Clob) {
    			obj = rs.getString(index);
    		}
    		else if (className != null &&
    				("oracle.sql.TIMESTAMP".equals(className) ||
    				"oracle.sql.TIMESTAMPTZ".equals(className))) {
    			obj = rs.getTimestamp(index);
    		}
    		else if (className != null && className.startsWith("oracle.sql.DATE")) {
    			String metaDataClassName = rs.getMetaData().getColumnClassName(index);
    			if ("java.sql.Timestamp".equals(metaDataClassName) ||
    					"oracle.sql.TIMESTAMP".equals(metaDataClassName)) {
    				obj = rs.getTimestamp(index);
    			}
    			else {
    				obj = rs.getDate(index);
    			}
    		}
    		else if (obj != null && obj instanceof java.sql.Date) {
    			if ("java.sql.Timestamp".equals(rs.getMetaData().getColumnClassName(index))) {
    				obj = rs.getTimestamp(index);
    			}
    		}
    		return obj;
    	}
       //省略...
    }

**3.2 Tomcat 中大量使用了门面模式。**

Tomcat 中有很多不同组件，每个组件要相互交互数据，用门面模式隔离数据是个很好的方法。在Tomcat源码中搜索Facade(门面):

![1620][1620 4]![uploading.4e448015.gif][]转存失败重新上传取消![1620 4][]

其中拿RequestFacade.class来说，它是HttpServletRequest外观类，里面封装了各种操作request的常见方法，比如getParameter方法等。

Request.class中封装了 HttpRequest 接口能够提供的数据，是子系统的门面。实际项目中对request进行操作的时候，其实使用的都是RequestFacade这个外观类对象：

protected RequestFacade facade = null;
    
    public HttpServletRequest getRequest() {
        if (facade == null) {
            facade = new RequestFacade(this);
        }
        return facade;
    }

门面模式是一个很好的封装方法，一个子系统比较复杂时，比如算法或者业务比较复杂，就可以封装出一个或多个门面出来，项目的结构简单，而且扩展性非常好。

门面模式提供了外界对子系统的访问黑箱操作，无论内部怎么变化，对外部访问者来说，还是同一个门面，同一个方法。

参考：

[设计模式 | 外观模式及典型应用][Link 1]

[1620]: /images/20230521/d970c732dc3d4b679816f17015d98253.png
[uploading.4e448015.gif]: https://csdnimg.cn/release/mp/img/uploading.4e448015.gif
[1620 1]: /images/20230521/fb7c64edb9d241fbbae739cfa6808b80.png
[1620 2]: /images/20230521/fa69eac921cf457fa0e1b9e493e267b2.png
[1620 3]: /images/20230521/e93f8d96b792482db7496864ad157230.png
[1620 4]: /images/20230521/02ca599877e848c6bb24d83224c9a5a6.png
[Link 1]: http://laijianfeng.org/2018/09/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F-%E5%A4%96%E8%A7%82%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E5%8F%8A%E5%85%B8%E5%9E%8B%E5%BA%94%E7%94%A8/