外观模式（Facade pattern）涉及到子系统的一些类。所谓子系统，是为提供一系列相关的特征（功能）而紧密关联的一组类。例如，一个Account类、Address类和CreditCard类相互关联，成为子系统的一部分，提供在线客户的特征。
在真实的应用系统中，一个子系统可能由很多类组成。子系统的客户为了它们的需要，需要和子系统中的一些类进行交互。客户和子系统的类进行直接的交互会导
致客户端对象和子系统（Figure1）之间高度耦合。任何的类似于对子系统中类的接口的修改，会对依赖于它的所有的客户类造成影响。
 Figure1: Client Interaction with Subsystem Classes before Applying the Facade Pattern |
外观模式（Facade pattern）很适用于在上述情况。外观模式（Facade pattern）为子系统提供了一个更高层次、更简单的接口，从而降低了子系统的复杂度和依赖。这使得子系统更易于使用和管理。
外观是一个能为子系统和客户提供简单接口的类。当正确的应用外观，客户不再直接和子系统中的类交互，而是与外观交互。外观承担与子系统中类交互的责任。实际上，外观是子系统与客户的接口，这样外观模式降低了子系统和客户的耦合度(Figure2).
 Figure2: Client Interaction with Subsystem Classes after Applying the Facade Pattern |
从Figure2中我们可以看到：外观对象隔离了客户和子系统对象，从而降低了耦合度。当子系统中的类进行改变时，客户端不会像以前一样受到影响。
尽管客户使用由外观提供的简单接口，但是当需要的时候，客户端还是可以视外观不存在，直接访问子系统中的底层次的接口。这种情况下，它们之间的依赖/耦合度和原来一样。
例子：
让我们建立一个应用：
（1） 接受客户的详细资料（账户、地址和信用卡信息）
（2） 验证输入的信息
（3） 保存输入的信息到相应的文件中。
这个应用有三个类：Account、Address和CreditCard。每一个类都有自己的验证和保存数据的方法。
Listing1: AccountClass
public class Account {
String firstName;
String lastName;
final String ACCOUNT_DATA_FILE = "AccountData.txt";
public Account(String fname, String lname) {
firstName = fname;
lastName = lname;
}
public boolean isValid() {
/*
Let's go with simpler validation
here to keep the example simpler.
*/
…
…
}
public boolean save() {
FileUtil futil = new FileUtil();
String dataLine = getLastName() + ”," + getFirstName();
return futil.writeToFile(ACCOUNT_DATA_FILE, dataLine,true, true);
}
public String getFirstName() {
return firstName;
}
public String getLastName() {
return lastName;
}
} |
Listing2: Address Class
public class Address {
String address;
String city;
String state;
final String ADDRESS_DATA_FILE = "Address.txt";
public Address(String add, String cty, String st) {
address = add;
city = cty;
state = st;
}
public boolean isValid() {
/*
The address validation algorithm
could be complex in real-world
applications.
Let's go with simpler validation
here to keep the example simpler.
*/
if (getState().trim().length() < 2)
return false;
return true;
}
public boolean save() {
FileUtil futil = new FileUtil();
String dataLine = getAddress() + ”," + getCity() + ”," + getState();
return futil.writeToFile(ADDRESS_DATA_FILE, dataLine,true, true);
}
public String getAddress() {
return address;
}
public String getCity() {
return city;
}
public String getState() {
return state;
}
} |
Listing3: CreditCard Class
public class CreditCard {
String cardType;
String cardNumber;
String cardExpDate;
final String CC_DATA_FILE = "CC.txt";
public CreditCard(String ccType, String ccNumber,
String ccExpDate) {
cardType = ccType;
cardNumber = ccNumber;
cardExpDate = ccExpDate;
}
public boolean isValid() {
/*
Let's go with simpler validation
here to keep the example simpler.
*/
if (getCardType().equals(AccountManager.VISA)) {
return (getCardNumber().trim().length() == 16);
}
if (getCardType().equals(AccountManager.DISCOVER)) {
return (getCardNumber().trim().length() == 15);
}
if (getCardType().equals(AccountManager.MASTER)) {
return (getCardNumber().trim().length() == 16);
}
return false;
}
public boolean save() {
FileUtil futil = new FileUtil();
String dataLine = getCardType() + ,”" + getCardNumber() + ”," + getCardExpDate();
return futil.writeToFile(CC_DATA_FILE, dataLine, true, true);
}
public String getCardType() {
return cardType;
}
public String getCardNumber() {
return cardNumber;
}
public String getCardExpDate() {
return cardExpDate;
}
} |
Figure3: Subsystem Classes to Provide the Necessary Functionality to Validate and Save the Customer Data
让我们建立一个客户AccountManager，它提供用户输入数据的用户界面。
Listing4: Client AccountManager Class
public class AccountManager extends JFrame {
public static final String newline = "\n";
public static final String VALIDATE_SAVE = "Validate & Save";
…
…
public AccountManager() {
super(" Facade Pattern - Example ");
cmbCardType = new JComboBox();
cmbCardType.addItem(AccountManager.VISA);
cmbCardType.addItem(AccountManager.MASTER);
cmbCardType.addItem(AccountManager.DISCOVER);
…
…
//Create buttons
JButton validateSaveButton = new JButton(AccountManager.VALIDATE_SAVE);
…
…
}
public String getFirstName() {
return txtFirstName.getText();
}
…
…
}//End of class AccountManager |
当客户AccountManage运行的时候，展示的用户接口如下：
 Figure4: User Interface to Enter the Customer Data |
为了验证和保存输入的数据，客户AccountManager需要：
（1） 建立Account、Address和CreditCard对象。
（2） 用这些对象验证输入的数据
（3） 用这些对象保存输入的数据。
下面是对象间的交互顺序图：
 Figure5: How a Client Would Normally Interact (Directly) with Subsystem Classes to Validate and Save the Customer Data |
在这个例子中应用外观模式是一个很好的设计，它可以降低客户和子系统组件（Address、Account和CreditCard）之间的耦合度。应用
外观模式，让我们定义一个外观类CustomerFacade (Figure6 and
Listing5)。它为由客户数据处理类（Address、Account和CreditCard）所组成的子系统提供一个高层次的、简单的接口。
CustomerFacade
address:String
city:String
state:String
cardType:String
cardNumber:String
cardExpDate:String
fname:String
lname:String
setAddress(inAddress:String)
setCity(inCity:String)
setState(inState:String)
setCardType(inCardType:String)
setCardNumber(inCardNumber:String)
setCardExpDate(inCardExpDate:String)
setFName(inFName:String)
setLName(inLName:String)
saveCustomerData() |
 Figure6: Facade Class to Be Used by the Client in the Revised Design |
Listing5: CustomerFacade Class
public class CustomerFacade {
private String address;
private String city;
private String state;
private String cardType;
private String cardNumber;
private String cardExpDate;
private String fname;
private String lname;
public void setAddress(String inAddress) {
address = inAddress;
}
public void setCity(String inCity) {
city = inCity;
}
public void setState(String inState) {
state = inState;
}
public void setFName(String inFName) {
fname = inFName;
}
public void setLName(String inLName) {
lname = inLName;
}
public void setCardType(String inCardType) {
cardType = inCardType;
}
public void setCardNumber(String inCardNumber) {
cardNumber = inCardNumber;
}
public void setCardExpDate(String inCardExpDate) {
cardExpDate = inCardExpDate;
}
public boolean saveCustomerData() {
Address objAddress;
Account objAccount;
CreditCard objCreditCard;
/*
client is transparent from the following
set of subsystem related operations.
*/
boolean validData = true;
String errorMessage = "";
objAccount = new Account(fname, lname);
if (objAccount.isValid() == false) {
validData = false;
errorMessage = "Invalid FirstName/LastName";
}
objAddress = new Address(address, city, state);
if (objAddress.isValid() == false) {
validData = false;
errorMessage = "Invalid Address/City/State";
}
objCreditCard = new CreditCard(cardType, cardNumber, cardExpDate);
if (objCreditCard.isValid() == false) {
validData = false;
errorMessage = "Invalid CreditCard Info";
}
if (!validData) {
System.out.println(errorMessage);
return false;
}
if (objAddress.save() && objAccount.save() && objCreditCard.save()) {
return true;
} else {
return false;
}
}
} |
CustomerFacade类以saveCustomData方法的形式提供了业务层次上的服务。客户AccountManager不是直接和子系统
的每一个组件交互，而是使用了由CustomFacade对象提供的验证和保存客户数据的更高层次、更简单的接口(Figure7).
 Figure7: Class Association with the Fa?ade Class in Place 。 |
在新的设计中，为了验证和保存客户数据，客户需要：
（1） 建立或获得外观对象CustomFacade的一个实例。
（2） 传递数据给CustomFacade实例进行验证和保存。
（3） 调用CustomFacade实例上的saveCustomData方法。
CustomFacade处理创建子系统中必要的对象并且调用这些对象上相应的验证、保存客户数据的方法这些细节问题。客户不再需要直接访问任何的子系统中的对象。
Figure8展示了新的设计的消息流图：
 Figure 22.8: In the Revised Design, Clients Interact with the Fa?ade Instance to Interface with the Subsystem |
重要提示：
下面是应用外观模式的注意事项：
（1） 在设计外观时，不需要增加额外的功能。
（2） 不要从外观方法中返回子系统中的组件给客户。例如：有一个下面的方法：
CreditCard getCreditCard()
会报漏子系统的细节给客户。应用就不能从应用外观模式中取得最大的好处。
（3）应用外观的目的是提供一个高层次的接口。因此，外观方法最适合提供特定的高层次的业务服务，而不是进行底层次的单独的业务执行。