深圳做互联网教网站公司,百度云搜索引擎入口百度网盘,微信微网站开发,做淘宝网站需要多少钱#x1f448;️上一篇:桥接模式 | 下一篇:享元模式#x1f449;️ 设计模式-专栏#x1f448;️ 目 录 外观模式#xff08;Facade Pattern#xff09;定义英文原文直译如何理解呢#xff1f;字面理解代码实现中的理解生活案例#xff1a;操作多功能料理机典型案例… ️上一篇:桥接模式 | 下一篇:享元模式️ 设计模式-专栏️ 目 录 外观模式Facade Pattern定义英文原文直译如何理解呢字面理解代码实现中的理解生活案例操作多功能料理机典型案例分析API网关与外观模式 外观模式角色UML类图外观Facade子系统Subsystem客户Client代码示例子系统角色SubsystemOne子系统角色SubsystemTwo外观角色Facade客户端角色Client 外观模式的应用外观模式的优点外观模式的缺点外观模式的使用场景示例解析电脑开关按钮代码示例UML类图子系统角色电脑内部的复杂组件外观类电源开关按钮客户端 外观模式Facade Pattern
外观模式Facade Pattern如同一位精明的“外交官”它简化了客户端与复杂子系统之间的交互通过提供一个统一的“外交”接口使得客户端无需深究子系统内部的“政治斗争”从而降低了系统的复杂度提高了代码的可维护性和可读性。
本文示例源码点击查看️
定义
英文原文
Facade Pattern provides a unified interface to a set of interfaces in a subsystem. Facade defines a higher-level interface that makes the subsystem easier to use.
直译
外观模式为子系统中的一组接口提供了一个统一的接口。外观定义了一个更高层次的接口使得子系统更加容易使用。
如何理解呢
字面理解
外观即外表、外观面是事物对外展示的一面。
代码实现中的理解
在代码实现中外观角色就像是系统的“外表”它隐藏了内部的子系统细节为客户端提供了一个统一的接口来访问子系统。
生活案例操作多功能料理机
想象一下当我们正在使用一个复杂的厨房设备比如多功能料理机。这个料理机内部可能包含了榨汁机、搅拌机、研磨机等多种功能。
但是我们并不需要直接操作这些功能只需要通过一个简单的控制面板就能完成我们想要的操作。
这个控制面板就是外观模式的一个实际应用。它隐藏了料理机内部的复杂性为我们提供了一个简单、直观的操作方式。
同样地在软件系统中外观模式也为我们隐藏了复杂的内部结构和交互使得我们能够更加方便地使用系统。
典型案例分析API网关与外观模式
微服务架构中的API网关为客户端提供了统一的访问入口是进入系统的唯一节点这与外观模式的定义相符。API网关封装了内部系统的架构并且提供API给各个客户端。
网关处理非业务逻辑如认证、授权、负载均衡、缓存、熔断、降级、限流等使得业务微服务更加专注于业务实现。
具体表现为 隐藏后端服务的复杂性 在微服务架构中后端通常包含多个独立的服务每个服务都有自己的接口、功能和数据。这些服务之间可能存在复杂的依赖关系和交互逻辑。API网关作为一个中间件隐藏了这些复杂性为前端提供了一个统一、简洁的接口。前端开发者无需为每一个后端微服务单独配置地址和端口只需要知道API网关的地址即可。因此前端开发者无需关心后端服务的具体实现和部署情况只需与API网关进行交互即可。 服务聚合 当一个前端请求需要多个后端微服务协同处理时API网关可以聚合这些微服务的响应并将结果合并后返回给前端。 API网关能够隐藏后端服务的复杂性这减少了前端的复杂性为前端提供一个简洁的响应使得前端能够专注于与用户的交互和展示逻辑。 统一接口和协议 API网关为前端提供了统一的接口和协议使得前端开发者能够以统一的方式与后端服务进行通信。这样即使后端服务的接口发生变化或新增了服务只要API网关的接口保持不变前端代码就无需修改。这种统一性减少了前端与后端之间的耦合度使得前端可以更加灵活地与后端进行交互。 认证和授权 API网关可以实施身份验证和授权机制确保只有合法的用户、经过认证的请求才能访问后端服务。 它可以通过OAuth2.0、JWT等技术实现用户认证和令牌管理保护后端服务免受非法访问。API网关成为安全性的守护者为后端服务提供一层保护。 限流和熔断 API网关可以对流量进行限制防止后端服务因过载而崩溃。 当某个微服务出现故障时API网关可以自动熔断对该微服务的调用避免故障扩散到其他服务避免级联故障的发生。 API网关能够控制和管理后端服务的访问确保系统的稳定性和可靠性。 路由和请求转发 API网关能够根据预设的路由规则将前端的请求转发到后端对应的服务上。这种路由机制使得前端无需关心后端服务的具体地址和端口只需发送请求到API网关即可。同时API网关还可以根据服务的负载情况、健康状况等因素进行负载均衡和容错处理进一步降低前端与后端之间的耦合度。 负载均衡 一个网关可以接收多个服务实例因此网关需要在各个对等的服务实例上做负载均衡策略。 降低服务间的耦合度 通过将非业务逻辑如路由、转发、认证、授权、熔断、限流等放在API网关中实现可以使得后台业务微服务更加专注于业务逻辑的实现实现业务与技术的解耦。 通过API网关的路由转发机制前端与后端之间的耦合度被大大降低。前端开发者无需关心后端服务的具体实现和部署情况只需与API网关进行交互即可。同时后端服务无需直接关注前端发送的具体请求细节包括请求的参数、格式等同时也无需直接处理针对前端的响应格式。它们只需按照与API网关或其他服务调用者约定的接口规范处理接收到的请求数据并返回符合规范的数据格式。 日志和监控 API网关可以记录所有经过的请求日志方便后续的故障排查、性能分析和安全审计。 收集API的调用量、响应时间、错误率等关键指标为系统监控和性能调优提供数据支持。
通过外观模式的实现API网关在前后端分离的微服务架构中发挥着至关重要的作用。它简化了前端的配置和开发过程提高了系统的可扩展性、可靠性和安全性。同时API网关还提供了路由、认证、限流、监控等核心功能使得微服务架构更加完善和高效。
外观模式角色
UML类图 外观Facade
为子系统中的一组接口提供一个一致的界面此界面使得这一子系统更加容易使用。
子系统Subsystem
实现系统的部分功能客户可以通过外观角色与其进行交互。
客户Client
通过外观角色与子系统交互使用子系统的功能。
代码示例
子系统角色SubsystemOne
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.classicdemo;// 子系统角色SubsystemOne
public class SubsystemOne {public void methodOne() {System.out.println(SubsystemOne: Method 1 executed.);}
} 子系统角色SubsystemTwo
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.classicdemo;// 子系统角色SubsystemTwo
public class SubsystemTwo {public void methodTwo() {System.out.println(SubsystemTwo: Method 2 executed.);}
} 外观角色Facade
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.classicdemo;// 外观角色Facade
public class Facade {private SubsystemOne subsystemOne;private SubsystemTwo subsystemTwo;public Facade() {subsystemOne new SubsystemOne();subsystemTwo new SubsystemTwo();}// 提供单独调用子系统一的方法 public void operationOne() {subsystemOne.methodOne();}// 提供单独调用子系统二的方法 public void operationTwo() {subsystemTwo.methodTwo();}// 提供同时调用两个子系统方法的方法 public void operation() {operationOne();operationTwo();}
} 客户端角色Client
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.classicdemo;// 客户端角色Client
public class Client {public static void main(String[] args) {Facade facade new Facade();// 单独调用子系统一的方法 facade.operationOne();System.out.println(------------------);// 单独调用子系统二的方法 facade.operationTwo();System.out.println(------------------);// 同时调用两个子系统的方法 facade.operation();}
}
/* Output:
SubsystemOne: Method 1 executed.
------------------
SubsystemTwo: Method 2 executed.
------------------
SubsystemOne: Method 1 executed.
SubsystemTwo: Method 2 executed.
*///~外观模式的应用
外观模式就像是我们日常生活中使用的智能手机界面。手机内部可能包含了各种复杂的硬件和软件但对外我们只需要通过一个简单、直观的界面就能完成打电话、发信息、拍照、上网等各种功能。这个界面就是外观模式的一个应用它隐藏了内部的复杂性为用户提供了一个统一的、简单的操作方式。
外观模式的优点
简化操作外观模式为用户提供了一个统一的接口用户无需了解内部复杂的结构只需通过外观接口就能完成所需的操作。降低耦合度外观模式使得子系统之间的耦合度降低因为它们之间的交互都是通过外观接口进行的而不是直接交互。提高灵活性当子系统内部发生变化时只需要修改外观接口的实现而无需修改客户端代码提高了系统的灵活性。
外观模式的缺点
增加复杂性在某些情况下如果设计不当外观类可能会变得非常复杂从而增加了系统的复杂性。依赖风险由于客户端都依赖于外观接口因此如果外观接口设计不合理或出现问题可能会导致整个系统的崩溃。
外观模式的使用场景
子系统之间交互复杂当系统内部有多个子系统并且子系统之间的交互非常复杂时可以使用外观模式来简化它们之间的交互。需要隐藏子系统细节在某些情况下我们可能不希望用户或客户端直接访问子系统的内部细节。此时可以使用外观模式来隐藏这些细节只提供一个统一的接口供用户访问。提高系统灵活性和可扩展性当系统需要经常添加或删除子系统时使用外观模式可以使得客户端代码不随子系统的变化而变化从而提高了系统的灵活性和可扩展性。
示例解析电脑开关按钮
本文示例源码点击查看️
我们可以使用“电脑开关机”作为一个更简单且常见的外观模式例子。
电脑内部有很多复杂的硬件和软件组件如处理器、内存、硬盘、操作系统等。但是当我们想要打开电脑或关闭电脑时我们并不需要直接与这些组件交互而是通过一个统一的接口——电源开关按钮来完成。
我们并不需要了解电脑内部复杂的构造和工作原理只需要按下电源开关按钮电脑就会开始启动再次按下按钮电脑就会关机。
电源开关按钮就是外观模式的一个实际应用它隐藏了电脑内部复杂的启动和关闭过程为用户提供了一个简单、直观的操作方式。
代码示例
UML类图 子系统角色电脑内部的复杂组件
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.computerfacade;// 电脑内部的复杂组件这里只是示意
public class ComputerHardware {public void startUp() {System.out.println(Starting up the computer...);// 这里会执行一系列复杂的启动过程如加载操作系统、初始化硬件等 }public void shutDown() {System.out.println(Shutting down the computer...);// 这里会执行一系列复杂的关闭过程如保存数据、关闭应用程序、关闭硬件等 }
} 外观类电源开关按钮
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.computerfacade;// 外观类电源开关按钮
public class PowerButton {private ComputerHardware hardware;public PowerButton() {hardware new ComputerHardware();}// 统一的接口用户只需调用此方法即可启动电脑 public void pressToStart() {hardware.startUp();}// 统一的接口用户只需调用此方法即可关闭电脑 public void pressToShutDown() {hardware.shutDown();}
}
客户端
package com.polaris.designpattern.list2.structural.pattern6.facade.computerfacade;// 客户端代码用户
public class User {public static void main(String[] args) {PowerButton powerButton new PowerButton();powerButton.pressToStart(); // 启动电脑 // ... 用户使用电脑 ... powerButton.pressToShutDown(); // 关闭电脑 }
}/* Output:
Starting up the computer...
Shutting down the computer...
*///~在这个代码示例中 ComputerHardware 类代表电脑内部的复杂组件它提供了启动和关闭电脑的方法。 PowerButton 类是外观类它隐藏了电脑内部复杂的启动和关闭过程并为用户提供了一个统一的接口——电源开关按钮。 用户即客户端只需要与 PowerButton 类交互就能控制电脑的启动和关闭而无需关心电脑内部是如何工作的。 ️上一篇:桥接模式 | 下一篇:享元模式️ 设计模式-专栏️
