外观模式

外观模式（Facade Pattern）是一种结构型设计模式，它提供了一个统一的接口，用于访问子系统中的一组接口。外观模式隐藏了子系统的复杂性，并将其封装在一个简单的接口背后，使得客户端可以更容易地使用子系统。

在外观模式中，有以下几个角色：

1. Facade（外观）：为客户端提供了一个简单的接口，用于访问子系统中的一组接口。外观模式隐藏了子系统的复杂性，并将其封装在一个简单的接口背后。
2. Subsystem（子系统）：实现了子系统的功能，包含了一组接口和方法。客户端通过外观模式的接口来访问子系统中的功能。

UML类图

Java示例

// 子系统1
class Subsystem1 {
    public void operation1() {
        System.out.println("Subsystem1: operation1");
    }
}

// 子系统2
class Subsystem2 {
    public void operation2() {
        System.out.println("Subsystem2: operation2");
    }
}

// 子系统3
class Subsystem3 {
    public void operation3() {
        System.out.println("Subsystem3: operation3");
    }
}

// 外观类
class Facade {
    private Subsystem1 subsystem1;
    private Subsystem2 subsystem2;
    private Subsystem3 subsystem3;

    public Facade() {
        this.subsystem1 = new Subsystem1();
        this.subsystem2 = new Subsystem2();
        this.subsystem3 = new Subsystem3();
    }

    // 对外提供的接口
    public void facadeOperation() {
        subsystem1.operation1();
        subsystem2.operation2();
        subsystem3.operation3();
    }
}

// 客户端代码
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外观对象
        Facade facade = new Facade();
    
        // 调用外观方法，隐藏了子系统的复杂性
        facade.facadeOperation();
    }
}

适用场景

外观模式适用于以下场景：

1. 简化复杂系统：当系统中存在复杂的子系统，并且希望对外提供一个简单的接口来访问这些子系统时，可以使用外观模式。外观模式可以隐藏子系统的复杂性，使得客户端可以更容易地使用系统。
2. 解耦客户端和子系统：当客户端与多个子系统之间存在耦合，且需要降低耦合度时，可以使用外观模式。外观模式将客户端与子系统之间的依赖关系转移到了外观类中，从而实现了客户端与子系统之间的解耦。
3. 提高系统的可维护性：当系统中的子系统发生变化时，如果直接影响到了客户端，可能会导致客户端的代码需要大量修改。而使用外观模式，可以将系统中的变化局部化，降低了对客户端的影响，提高了系统的可维护性。
4. 封装不稳定的接口：当系统中的某些接口比较不稳定，可能会频繁变动时，可以使用外观模式。外观模式可以封装这些不稳定的接口，使得客户端不需要直接与这些接口交互，从而降低了对这些接口变化的影响。
5. 提供简单的接口：当系统中存在复杂的子系统，但客户端只需要使用其中的部分功能时，可以使用外观模式。外观模式可以为客户端提供一个简单的接口，隐藏了系统中不需要的复杂功能，使得客户端更容易使用系统。

总的来说，外观模式适用于需要简化复杂系统、解耦客户端和子系统、提高系统可维护性、封装不稳定接口以及提供简单接口等场景。它可以帮助设计出更加灵活、可维护和易于使用的系统。