10-门面模式Quarkus实现

摘要：本文用一个实例场景描述Gof 23设计模式中的门面模式，并用Quarkus框架代码给予实现，同时也给出实现代码的UML模型。
关键字：Gof 23 设计模式门面模式 Quarkus

1 基础知识
1.1 标准定义
门面（Facade）模式标准定义：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，Facade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。
1.2 分析和说明
门面（Facade）模式也叫外观模式，属于结构型设计模式。外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的门面对象进行。门面模式提供一个高层次的接口，使得子系统更易于使用。每一个子系统只有一个门面类，而且此门面类只有一个实例，也就是说它是一个单例模式。但整个系统可以有多个门面类。
Facade结构如图1所示。其角色包括门面（Facade）角色和子系统（Subsystem）角色。
图1 门面模式结构
 门面（Facade）角色：客户端可以调用这个角色的方法。此角色知晓相关的（一个或者多个）子系统的功能和责任。在正常情况下，本角色会将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去。
 子系统（Subsystem）角色：可以同时有一个或者多个子系统。每一个子系统都不是一个单独的类，而是一个类的集合。每一个子系统都可以被客户端直接调用，或者被门面角色调用。子系统并不知道门面的存在，对于子系统而言，门面仅仅是另外一个客户端而已。

2 应用场景举例
比如公司总有前台，来访的人员主要是做这几类工作，一类是过来工作，一类是访客，一类是邮差送东西，还有就是领导视察等。但是都是通过前台来实现。应用场景用例见图2.
图2 门面模式用例图
在这里可以把Facade类理解为门面（Facade）角色。DoWork类，Inspection类，Post类和Visit类是子系统（Subsystem）角色。其结构类图如图3所示。Facade类聚合DoWork类，Inspection类，Post类和Visit类等四个类。
图3 门面模式类图
门面模式实现的顺序图见图4。实现顺序描述：① 创建一个门面facade对象；② 分别创建dowork对象、post对象、visit对象、inspection对象； ③-④ 调用facade对象的“dowork”工作，dowork对象调用dowork方法；⑤-⑥ 调用facade对象的“post”工作，post对象调用dowork方法；⑦-⑧调用facade对象的“visit”工作，visi对象调用dowork方法；⑨-⑩调用facade对象的“inspection”工作，inspection对象调用dowork方法。
图4 门面模式实现顺序图
在门面模式的应用中，所有的操作都要经过门面来协调或验证。门面这个高层接口使得各个子系统更容易使用和维护，降低耦合便于扩展。可以解耦关联、增加各部分的独立性．各部分的修改、扩展不影响其他部分，满足组件设计对外提供一致性的要求。

3．Quarkus的实现程序代码
Quarkus程序实现主要包括Facade类文件，DoWork类文件，Inspection类文件，Post类文件和Visit类文件等5个文件。其关系如图3所示。下面分别列出这5个文件的程序代码，最后列出测试代码并显示输出结果。
Facade类程序代码清单01所示。
程序代码清单01

@ApplicationScoped
public class Facade {@InjectVisit visit ;@InjectPost  post ;@InjectInspection inspection;@InjectDoWork doWork;  public void Operate(String operation){if (operation.toLowerCase().equals("visit")) {visit.operate();}else if (operation.equals("post")) {post.operate();}else if (operation.equals("inspection")) {inspection.operate();}else if (operation.equals("doWork")) {doWork.operate();}else System.out.println("没有对应事项，不能工作。");}
}

DoWork类，Inspection类，Post类和Visit类程序代码清单02所示。
程序代码清单02

@ApplicationScoped
public class DoWork {   public void operate(){System.out.println("员工：打卡考勤。");}
}@ApplicationScoped
public class Inspection {   public void operate(){System.out.println("领导视察：端茶倒水。");}
}@ApplicationScoped
public class Post { public void operate(){System.out.println("邮递员：登记收发物品。");}
}@ApplicationScoped
public class Visit {    public void operate(){System.out.println("访客：登记身份证。");}
}

门面模式测试程序的代码清单03如下：
程序代码清单03

public class FacadeClient implements QuarkusApplication {@ConfigProperty(name = "gof23.structuralpattern.facade.title", defaultValue = "gof23")String title;@Inject Facade facade ;@Overridepublic int run(String... args) {        System.out.println("—————" + title + "演示输出—————————");    // 向前台要求访客facade.Operate("visit");// 向前台提交邮品facade.Operate("post");// 领导过来视察facade.Operate("inspection");// 员工上班facade.Operate("doWork");// study是没有对应的工作接口facade.Operate("study");return 0;}public static void main(String... args) {Quarkus.run(FacadeClient.class, args);}
}

门面模式测试类输出结果如下所示：

访客：登记身份证。
邮递员：登记收发物品。
领导视察：端茶倒水。
员工：打卡考勤。
没有对应事项，不能工作。

4. 相关Quarkus程序源码下载
可以直接从github上获取代码，读者可以从github上clone预先准备好的示例代码。

git clone https://github.com/rengang66/quarkus-sample-gof23.git

这是一个Maven项目，然后Maven导入工程。该程序位于“src\main\java\com\iiit\quarkus\sample\gof23\structuralpattern\facade”目录中。
同时也可以从gitee上clone预先准备好的示例代码，命令如下：

git clone https://gitee.com/rengang66/quarkus-sample-gof23.git

5 扩展和说明
Session Facade模式是15种J2EE设计模式中的一种设计模式。基于EJB的应用基本上都是通过调用Facade Session Bean来实现的。使用Facade Session Bean，该Session Bean从更大粒度的业务角度来封装复杂的业务流程，为客户端提供一个更简单的访问界面。Session Facade模式结构图。
图5 Session Facade模式结构图
Client可以是一般的Java Object，或者是Business Delegate或其它的SessionBean等。SessionFacade是一个SessionBean，它负责管理多个BusinessObject，为客户端提供更高级别的访问界面。Client通过SessionFacade完成业务逻辑处理。Business Object业务逻辑处理组件。这样的好处在于：① 担当业务层的控制器角色。②为客户端提供统一简单的接口界面；③ 减少耦合性，提高可管理能力； ④减少网络调用，提供性能；⑤ 安全管理，事务管理等的集中控制；⑥暴露更少的接口给客户端。

参考文献

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[26] Quarkus官网. https://quarkus.io/

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