外观模式

2026/9/12大约 5 分钟

外观模式

1. 概述

有些人可能炒过股票，但其实大部分人都不太懂，在没有足够证券知识的情况下做股票是很容易亏钱的。刚开始炒股肯定都会想：如果有个懂行的帮手就好。其实基金就是个好帮手——支付宝里就有许多的基金，它将投资者分散的资金集中起来，交由专业的经理人进行管理，投资于股票、债券、外汇等领域，而基金投资的收益归持有者所有，管理机构收取一定比例的托管管理费用。投资者不需要懂每只股票，只需要"买基金"这一个入口。

定义：外观模式（Facade，又名门面模式）是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口，而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口，外部应用程序不用关心内部子系统的具体细节，这样会大大降低应用程序的复杂度，提高程序的可维护性。

外观模式是"迪米特法则"的典型应用。

外观模式引入示意图

2. 结构

外观（Facade）模式包含以下主要角色：

角色	职责
外观（Facade）角色	为多个子系统对外提供一个共同的接口
子系统（Sub System）角色	实现系统的部分功能，客户可以通过外观角色访问它

3. 案例

例：智能家电控制

小明的爷爷已经 60 岁了，一个人在家生活：每次起床都需要打开灯、打开电视、打开空调；睡觉时关闭灯、关闭电视、关闭空调；操作起来都比较麻烦。所以小明给爷爷买了智能音箱，可以通过语音直接控制这些智能家电的开启和关闭。类图如下：

外观模式智能家电案例类图

代码如下：

// 灯类（子系统）
public class Light {
    public void on() {
        System.out.println("打开了灯....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了灯....");
    }
}

// 电视类（子系统）
public class TV {
    public void on() {
        System.out.println("打开了电视....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了电视....");
    }
}

// 空调类（子系统）
public class AirCondition {
    public void on() {
        System.out.println("打开了空调....");
    }

    public void off() {
        System.out.println("关闭了空调....");
    }
}

// 智能音箱（外观角色）
public class SmartAppliancesFacade {

    private Light light;
    private TV tv;
    private AirCondition airCondition;

    public SmartAppliancesFacade() {
        light = new Light();
        tv = new TV();
        airCondition = new AirCondition();
    }

    public void say(String message) {
        if (message.contains("打开")) {
            on();
        } else if (message.contains("关闭")) {
            off();
        } else {
            System.out.println("我还听不懂你说的！！！");
        }
    }

    // 起床后一键开电器
    private void on() {
        System.out.println("起床了");
        light.on();
        tv.on();
        airCondition.on();
    }

    // 睡觉一键关电器
    private void off() {
        System.out.println("睡觉了");
        light.off();
        tv.off();
        airCondition.off();
    }
}

// 测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外观对象
        SmartAppliancesFacade facade = new SmartAppliancesFacade();
        // 客户端直接与外观对象进行交互
        facade.say("打开家电");
        facade.say("关闭家电");
    }
}

运行输出：

起床了
打开了灯....
打开了电视....
打开了空调....
睡觉了
关闭了灯....
关闭了电视....
关闭了空调....

好处：

降低了子系统与客户端之间的耦合度，使得子系统的变化不会影响调用它的客户类；
对客户屏蔽了子系统组件，减少了客户处理的对象数目，并使得子系统使用起来更加容易。

缺点：

不符合开闭原则：如果子系统需要增加新的操作（比如"只开空调"），往往要修改外观类，修改很麻烦。

4. 使用场景

对分层结构系统构建时，使用外观模式定义子系统中每层的入口点，可以简化子系统之间的依赖关系；
当一个复杂系统的子系统很多时，外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问；
当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时，引入外观模式可将它们分离，从而提高子系统的独立性和可移植性。

使用 Tomcat 作为 Web 容器时，接收浏览器发送过来的请求，Tomcat 会将请求信息封装成 ServletRequest 对象，如下图①处对象。但是大家想想 ServletRequest 是一个接口，它还有一个子接口 HttpServletRequest，而我们知道该 request 对象肯定是一个 HttpServletRequest 的子实现类对象，到底是哪个类的对象呢？通过输出 request 对象，我们就会发现是一个名为 RequestFacade 的类的对象。

Tomcat 请求对象源码截图

RequestFacade 类就使用了外观模式。先看结构图：

Tomcat RequestFacade 外观模式结构图

为什么在此处使用外观模式呢？

定义 RequestFacade 类，实现 ServletRequest，同时定义私有成员变量 Request，并且方法的实现调用 Request 的实现。然后，将 RequestFacade 上转为 ServletRequest 传给 servlet 的 service 方法。这样即使在 servlet 中被下转为 RequestFacade，也不能访问私有成员变量对象中的方法——既用了 Request，又能防止其中方法被不合理的访问。

6. 小结

外观模式的本质是简化入口：把"要调用哪些子系统、按什么顺序调用"封装到一个门面类里，客户端只认识门面；
它是迪米特法则的落地应用：客户端不再与一堆子系统"陌生人"直接交谈，只与门面这个"朋友"交互；
注意它不符合开闭原则，新增/调整子系统行为通常要改门面类，因此门面类应保持"薄"，只做转发与编排，不放业务逻辑；
与中介者模式的区别：外观面向单向简化（外部访问子系统的统一入口），中介者协调的是子系统之间的双向交互。

外观模式

外观模式

1. 概述

2. 结构

3. 案例

4. 使用场景

5. 源码解析

6. 小结