从C++编程入手设计模式——外观模式

发布于:2025-06-18 ⋅ 阅读:(17) ⋅ 点赞:(0)

从C++编程入手设计模式——外观模式

前言

​ 笔者最近疲惫于期末考试,这里挤一点牙膏更新一下设计模式的内容。

外观模式

​ 同志们都接触过庞大的史山代码,都知道修改史山是我们经常遇到的需求之一。不过好在,大部分复杂系统想要跑通,基本的架构分层还是要有的。这也就意味着,我们对于新的需求,可以重新组装下层的模块,相互之间新的协调可以组成一个新的良好的工作的系统,我们是不需要重新专门为新需求大幅度的重写代码,这是笔者认为外观模式一个重要的功能。

​ 另一方面,外观模式中一个比较重要的一点(或者说,更加现实中)的是,对于复杂的子系统我们只知道子系统可以确保的完成给定的子任务,我们希望将这些功能组合起来的时候,就直接将子系统进行有机的组合,或者说,限制客户程序员按照随意的方式调度子系统的工作(或者说,按照规范的方式对子系统进行操作)

#include <iostream>

class SubsystemA {
public:
    void operationA() {
        std::println("Subsystem A operation\n");
    }
};

class SubsystemB {
public:
    void operationB() {
        std::println("Subsystem B operation\n");
    }
};

class Facade {
public:
    void operation() {
        a.operationA();
        b.operationB();
    }

private:
    SubsystemA a;
    SubsystemB b;
};

​ 如你所见,假设我们的A,B子系统存在先后调度的顺序要求的时候,我们就是用这个办法来进行封装,此时此刻,我们就可以把SubsystemA和SubsystemB藏到私有文件中,不可见,我们只公开Facade类,这样,我们就能将复杂的子系统协作给覆盖掉,取而代之简单的接口。

​ 这个模式在实际开发中非常常见,特别是在需要与多个模块交互的时候,比如启动一个操作系统、打开一个媒体播放器、处理一个网络请求等。凡是存在目标调用顺序或者特定的私有协作方式的时候,就需要使用这个办法来屏蔽具体的实现细节。

举个例子:家庭影院

想象你有一个智能家庭影院系统,里面包含了以下几个设备:

  • 灯光控制器
  • DVD 播放器
  • 音响系统
  • 投影仪

如果你想要看一场电影,你可能要做很多步骤:先关灯,再打开投影仪,接着打开音响和 DVD 机。这些操作本身很简单,但流程琐碎。

如果我们为这些设备写一个“统一的控制器”,只需要调用一个 watchMovie() 方法,就能自动完成这些流程,是不是更方便了?

这就是外观模式的用武之地。这个内容留作练习。笔者已经放到Github上了

Charliechen114514/modern-cpp-patterns-playground: 🚀 A modern C++20+ practice repository showcasing classic design patterns such as Singleton, Factory, and more

外观模式的适用场景

这个模式非常适合用在以下几种情况:

  • 子系统非常复杂,调用方只需要常用的一些功能。
  • 我们希望对子系统进行分层,把系统的使用者和内部实现解耦。
  • 我们希望在不修改子系统代码的情况下,简化它的使用方式。

​ 就是这样的!


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