外觀模式（Facade Pattern）

目錄

• design pattern 以java 為例

Facade 外觀模式

外觀模式（Facade Pattern）是一種結構型設計模式，它為子系統提供一組統一的接口。這個接口使子系統更容易使用。
以現實的例子做舉例，很像我們打電話給客服，客服會幫我們處理我們的問題，而我們不需要知道客服是如何處理的，只需要知道我們的問題被解決了。

結構

• Facade: 提供統一的接口，並且知道如何將請求傳遞給子系統的相應對象。
• Additional Facade: 可以有多個外觀，這取決於系統的複雜性。
• subsystem: 這是子系統的一組類，它實現了子系統的功能。子系統並不知道外觀的存在。

範例

假設我們要設計一個「飯店預訂系統」，其需求包含：

• 檢查房間是否可預訂
• 預訂房間
• 進行付款
• 記錄與維護顧客資料

內部子系統可能包含：

• RoomService：與房間相關的業務（檢查房間可用性、預訂、取消等）
• PaymentService：與付款相關的業務（信用卡或其他支付方式）
• CustomerService：與顧客資料維護相關

重構前

RoomService

public class RoomService {
    public boolean isRoomAvailable(int roomNumber) {
        // 假設進行各種內部檢查（已預訂狀態、維修狀態等）
        System.out.println("Checking availability for room: " + roomNumber);
        return true; // 簡化起見
    }

    public void bookRoom(int roomNumber) {
        // 進行預訂流程
        System.out.println("Booking room: " + roomNumber);
    }
}

PaymentService

public class PaymentService {
    public boolean pay(String customerName, double amount) {
        // 假設進行實際的支付流程（信用卡、第三方支付等）
        System.out.println("Paying " + amount + " for " + customerName);
        return true; // 簡化起見
    }
}

CustomerService

public class CustomerService {
    public void addCustomer(String customerName, String contactInfo) {
        // 新增顧客至系統
        System.out.println("Adding customer: " + customerName);
    }
}

客戶端程式（未使用外觀模式）

public class ClientWithoutFacade {
    public static void main(String[] args) {
        String customerName = "Alice";
        String contactInfo = "alice@example.com";
        int roomNumber = 101;
        double amount = 2000.0;

        // 必須直接呼叫多個子系統
        CustomerService customerService = new CustomerService();
        customerService.addCustomer(customerName, contactInfo);

        RoomService roomService = new RoomService();
        boolean available = roomService.isRoomAvailable(roomNumber);
        if (available) {
            roomService.bookRoom(roomNumber);

            PaymentService paymentService = new PaymentService();
            boolean paymentSuccess = paymentService.pay(customerName, amount);
            if (paymentSuccess) {
                System.out.println("Room booked and payment successful!");
            }
        }
    }
}

缺點

• 客戶端必須了解並直接操作 CustomerService、RoomService、PaymentService 等多個類別。
• 程式碼分散在客戶端，當要新增或修改預訂流程時，勢必會影響各個呼叫邏輯。
• 耦合度高，客戶端需要了解不同子系統的順序、參數與各種細節。

重構後

HotelFacade

public class HotelFacade {
    private CustomerService customerService;
    private RoomService roomService;
    private PaymentService paymentService;

    public HotelFacade() {
        this.customerService = new CustomerService();
        this.roomService = new RoomService();
        this.paymentService = new PaymentService();
    }

    /**
     * 預訂飯店房間的統一介面
     */
    public boolean bookHotel(String customerName, String contactInfo, int roomNumber, double amount) {
        // 1. 新增顧客
        customerService.addCustomer(customerName, contactInfo);

        // 2. 檢查房間可用性
        if (roomService.isRoomAvailable(roomNumber)) {
            // 3. 預訂房間
            roomService.bookRoom(roomNumber);
            // 4. 進行付款
            boolean paymentSuccess = paymentService.pay(customerName, amount);
            if (paymentSuccess) {
                System.out.println("Book hotel and payment successful!");
                return true;
            }
        }
        System.out.println("Booking failed!");
        return false;
    }
}

客戶端程式（使用外觀模式）

public class ClientWithFacade {
    public static void main(String[] args) {
        String customerName = "Alice";
        String contactInfo = "alice@example.com";
        int roomNumber = 101;
        double amount = 2000.0;

        // 客戶端只需要透過一個 Facade 進行呼叫
        HotelFacade hotelFacade = new HotelFacade();
        boolean result = hotelFacade.bookHotel(customerName, contactInfo, roomNumber, amount);
        if (result) {
            System.out.println("Enjoy your stay!");
        } else {
            System.out.println("Sorry, we could not book your room.");
        }
    }
}

優點

• 客戶端只需要了解並操作 HotelFacade 這個統一介面，不需要了解內部子系統的細節。
• 程式碼集中在 HotelFacade，當要新增或修改預訂流程時，只需要修改 HotelFacade 即可。
• 降低耦合度，客戶端不需要了解不同子系統的順序、參數與各種細節。
• 提高了安全性，客戶端無法直接操作子系統。