1 问题提出
现在我们要组建一个家庭影院，家庭影院包括：媒体播放器、投影仪、灯光、升降式屏幕、环绕立体声、爆米花机。每个设备都有遥控器可以控制打开和关闭，我们应该如何实现才能让整个过程简单且清晰呢？
通常的方案是：将每个设备用一个类来表示，然后客户端调用各个类的实例来完成整个过程，这种方式虽然可以实现功能，但是客户端使用起来很不方便，如果能将每个设备的功能再做一层封装，对客户端只暴露特定接口，就可以简化客户端的操作复杂度，这就是外观模式。
2 外观模式
外观模式也叫做过程模式，外观模式未子系统中的一组接口提供一个一致的界面，此模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。外观模式通过定义一个一致的接口，用以屏蔽内部子系统的细节，使得调用端只需要和这个接口发生调用，而无需关心这个子系统的内部细节。
角色分析：
1）外观类（Facade）：为调用端提供统一的调用接口，外观类知道哪些子系统负责处理请求，从而将调用端的请求代理给适当的子系统。
2）调用者（Client）：外观类的使用者。
3）子系统集合：处理外观类指派的任务，它是功能的实际提供者。
3 外观模式解决影院管理问题
首先将所有的子系统（设备）的类实现出来：
媒体播放器（MediaPlayer）：
public class MediaPlayer {
private static final MediaPlayer INSTANCE = new MediaPlayer();
private MediaPlayer() {
}
public static MediaPlayer getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void turnOn() {
System.out.println("打开电影播放器");
}
public void turnOff() {
System.out.println("关闭电影播放器");
}
public void play() {
System.out.println("正在播放电影");
}
public void pause() {
System.out.println("暂停播放电影");
}
}
爆米花机（Popcorn）：
public class Popcorn {
private static final Popcorn INSTANCE = new Popcorn();
private Popcorn() {
}
public static Popcorn getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void turnOn() {
System.out.println("打开爆米花机");
}
public void turnOff() {
System.out.println("关闭爆米花机");
}
public void pop() {
System.out.println("正在出爆米花");
}
}
立体环绕音（Stereo）：
public class Stereo {
private static final Stereo INSTANCE = new Stereo();
private Stereo() {
}
public static Stereo getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void turnOn() {
System.out.println("打开立体声");
}
public void turnOff() {
System.out.println("关闭立体声");
}
public void upVoice() {
System.out.println("调高音量");
}
public void downVoice() {
System.out.println("调低音量");
}
}
升降式屏幕（Screen）：
public class Screen {
private static final Screen INSTANCE = new Screen();
private Screen() {
}
public static Screen getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void up() {
System.out.println("升起屏幕");
}
public void down() {
System.out.println("下降屏幕");
}
}
投影仪（Projector）：
public class Projector {
private static final Projector INSTANCE = new Projector();
private Projector() {
}
public static Projector getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void turnOn() {
System.out.println("打开投影仪");
}
public void turnOff() {
System.out.println("关闭投影仪");
}
public void focus() {
System.out.println("投影仪正在聚焦");
}
}
灯光（TheaterLight）：
public class TheaterLight {
private static final TheaterLight INSTANCE = new TheaterLight();
private TheaterLight() {
}
public static TheaterLight getInstance() {
return INSTANCE;
}
public void turnOn() {
System.out.println("打开灯光");
}
public void turnOff() {
System.out.println("关闭灯光");
}
public void dim() {
System.out.println("调暗灯光");
}
public void bright() {
System.out.println("调亮灯光");
}
}
外观类（TheaterFacade）：
public class TheaterFacade {
private MediaPlayer mediaPlayer;
private Popcorn popcorn;
private Projector projector;
private Screen screen;
private Stereo stereo;
private TheaterLight theaterLight;
public TheaterFacade() {
mediaPlayer = MediaPlayer.getInstance();
popcorn = Popcorn.getInstance();
projector = Projector.getInstance();
screen = Screen.getInstance();
stereo = Stereo.getInstance();
theaterLight = TheaterLight.getInstance();
}
public void ready() {
popcorn.turnOn();
popcorn.pop();
screen.down();
projector.turnOn();
stereo.turnOn();
mediaPlayer.turnOn();
theaterLight.dim();
}
public void play() {
mediaPlayer.play();
}
public void pause() {
mediaPlayer.pause();
}
public void end() {
theaterLight.bright();
popcorn.turnOff();
screen.up();
projector.turnOff();
stereo.turnOff();
mediaPlayer.turnOff();
}
}
客户端调用（Client）：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
TheaterFacade theaterFacade = new TheaterFacade();
// 准备工作
theaterFacade.ready();
System.out.println("-----------------------");
// 开始播放
theaterFacade.play();
System.out.println("-----------------------");
// 暂停播放
theaterFacade.pause();
System.out.println("-----------------------");
// 播放结束
theaterFacade.end();
System.out.println("-----------------------");
}
}
输出结果：
打开爆米花机
正在出爆米花
下降屏幕
打开投影仪
打开立体声
打开电影播放器
调暗灯光
-----------------------
正在播放电影
-----------------------
暂停播放电影
-----------------------
调亮灯光
关闭爆米花机
升起屏幕
关闭投影仪
关闭立体声
关闭电影播放器
-----------------------
可以看到，Client端的代码非常简单，它只与外观类TheaterFacade产生关系，对应的类图如下：
4 外观模式的特定的注意事项
1）外观模式对外屏蔽了子系统的细节，因此降低了客户端对子系统使用的复杂性。
2）外观模式将客户端与子系统的关系解耦，让子系统内部的模块更易于维护与扩展。
3）通过合理的使用外观模式，可以帮助我们更好地划分访问层次。
4）当系统需要进行分层设计时，可以考虑外观模式。
5）在维护一个遗留的大型系统时，可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展，此时可以考虑为新系统开发一个外观类，来提供遗留系统的比较清晰简单的接口，让新系统与外观类交互，提高复用性。
6）不能过多或者不合理的使用外观模式，使用外观模式还是直接调用模块，应根据实际问题具体分析。
