外觀模式（Facade Pattern）也叫門面模式，總覺得叫門面模式有點土吧雹，哈哈。雖然可能聽著不如單例模式涂身，觀察者模式來得熟悉雄卷，但是在實際開發(fā)中使用頻率還是很高的。特別是三方的SDK大概都會使用它访得。我們在平時的開發(fā)中可能已經(jīng)使用了外觀模式龙亲，只是還沒有從理論上來認識它。

外觀模式介紹

UML結(jié)構(gòu)圖

外觀模式?jīng)]有一個一般化的類圖悍抑，就用一個一般的結(jié)構(gòu)圖表示鳄炉。

外觀模式結(jié)構(gòu)圖

角色介紹

• Client : 客戶端程序
• Facade : 對外的統(tǒng)一入口,即外觀對象
• System One : 子系統(tǒng)1（類的集合）
• System Two : 子系統(tǒng)2（類的集合）
• System Three: 子系統(tǒng) 3（類的集合）
• System Four :子系統(tǒng) 4（類的集合）

特點

外觀模式提供一個統(tǒng)一的接口，用來訪問子系統(tǒng)中的一群接口搜骡，外觀定義了一個高層接口拂盯，讓子系統(tǒng)更容易使用。
使用場景：

• 為一個復(fù)雜子系統(tǒng)提供一個簡單接口记靡。Facade 可以提供一個簡單統(tǒng)一的接口谈竿，對外隱藏子系統(tǒng)的具體實現(xiàn)、隔離變化摸吠。
• 當需要構(gòu)建一個層次結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)時空凸，使用 Facade 模式定義子系統(tǒng)中每層的入口點。如果子系統(tǒng)之間是相互依賴寸痢，你可以讓他們僅通過 Facade 接口進行通信呀洲，從而簡化了它們之間的依賴關(guān)系。
  在上面外觀模式的結(jié)構(gòu)圖中如果沒有中間的外觀類的話，那么客戶端使用各個系統(tǒng)的功能會比較復(fù)雜道逗，需要和各個子系統(tǒng)進行交互兵罢，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響，用戶的使用成本也會相對高滓窍。

簡單實現(xiàn)例子

比如人要看電視卖词，現(xiàn)在都肯定不用十幾二十看大頭黑白電視那樣，想換臺了還要跑到電視面前去轉(zhuǎn)那個手動的電視換臺按鈕吏夯，聲音大了又要跑到電視面前去轉(zhuǎn)動聲音調(diào)節(jié)按鈕〈蓑冢現(xiàn)在都是用遙控器對吧。人就是這個客戶端噪生，電視是就什么電視臺系統(tǒng)舶替，音樂系統(tǒng)的集合，而遙控板就是那個外觀類杠园。

ChannelSystem簡化成一個類：

public class ChannelSystem {
    public void nextChannel() {
        System.out.println("下一個頻道");
    }

    public void prevChannel() {
        System.out.println("上一頻道");
    }
}

VoiceSystem簡化成一個類：

public class VoiceSystem {
    public void turnUp() {
        System.out.println("音量增大");
    }

    public void turnDown() {
        System.out.println("音量減小");
    }
}

電源系統(tǒng)簡化成一個類：

public class PowerSystem {
    public void powerOn() {
        System.out.println("開機");
    }

    public void powerOff() {
        System.out.println("關(guān)機");
    }
}

遙控板相當于外觀類：

public class TvController {
    private PowerSystem mPowerSystem = new PowerSystem();
    private VoiceSystem mVoiceSystem = new VoiceSystem();
    private ChannelSystem mChannelSystem = new ChannelSystem();

    public void powerOn() {
        mPowerSystem.powerOn();
    }

    public void powerOff() {
        mPowerSystem.powerOff();
    }

    public void turnUp() {
        mVoiceSystem.turnUp();
    }

    public void turnDown() {
        mVoiceSystem.turnDown();
    }

    public void nextChannel() {
        mChannelSystem.nextChannel();
    }

    public void prevChannel() {
        mChannelSystem.prevChannel();
    }
}

android中外觀模式的實現(xiàn)

在Android中Context類族是比較重要的，它提供了應(yīng)用環(huán)境信息的接口舔庶。我們可以通過它訪問到應(yīng)用資源和類抛蚁，以及進行一些系統(tǒng)級別的操作，像什么加載activity,發(fā)送廣播和接收Intent惕橙，Context類給我們提供了一站式服務(wù)瞧甩，這里就是應(yīng)用了外觀模式。
在應(yīng)用啟動時弥鹦，首先會fork一個子進程肚逸，并且調(diào)用ActivityThread.main方法啟動該進程。ActivityThread又會構(gòu)建Application對象彬坏，然后和Activity朦促、ContextImpl關(guān)聯(lián)起來，然后再調(diào)用Activity的onCreate栓始、onStart务冕、onResume函數(shù)使Activity運行起來。我們看看下面的相關(guān)代碼:

private final void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        // 代碼省略

        // 1幻赚、創(chuàng)建并且加載Activity禀忆，調(diào)用其onCreate函數(shù)
        Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);

        if (a != null) {
            r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);
            Bundle oldState = r.state;
            // 2、調(diào)用Activity的onResume方法落恼，使Activity變得可見
            handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward);

        }
    }


     private final Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        // System.out.println("##### [" + System.currentTimeMillis() + "] ActivityThread.performLaunchActivity(" + r + ")");
        // 代碼省略

        Activity activity = null;
        try {
            java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
            // 1箩退、創(chuàng)建Activity
            activity = mInstrumentation.newActivity(
                    cl, component.getClassName(), r.intent);
            r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
            if (r.state != null) {
                r.state.setClassLoader(cl);
            }
        } catch (Exception e) {
            if (!mInstrumentation.onException(activity, e)) {
                throw new RuntimeException(
                    "Unable to instantiate activity " + component
                    + ": " + e.toString(), e);
            }
        }

        try {
            // 2、創(chuàng)建Application
            Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);

            if (activity != null) {
                // ***** 構(gòu)建ContextImpl  ****** 
                ContextImpl appContext = new ContextImpl();
                appContext.init(r.packageInfo, r.token, this);
                appContext.setOuterContext(activity);
                // 獲取Activity的title
                CharSequence title = r.activityInfo.loadLabel(appContext.getPackageManager());
                Configuration config = new Configuration(mConfiguration);

                 // 3佳谦、Activity與context, Application關(guān)聯(lián)起來
                activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
                        r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
                        r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstance,
                        r.lastNonConfigurationChildInstances, config);
                // 代碼省略

                // 4戴涝、回調(diào)Activity的onCreate方法
                mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);

                // 代碼省略
            }
            r.paused = true;

            mActivities.put(r.token, r);

        } catch (SuperNotCalledException e) {
            throw e;

        } catch (Exception e) {

        }

        return activity;
    }


    final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward) {

        unscheduleGcIdler();

        // 1、最終調(diào)用Activity的onResume方法
        ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
        // 代碼省略
        // 2、這里是重點喊括，在這里使DecorView變得可見
        if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
                // 獲取Window胧瓜，即PhoneWindow類型
                r.window = r.activity.getWindow();
                // 3、獲取Window的頂級視圖郑什，并且使它可見
                View decor = r.window.getDecorView();
                decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
                // 4府喳、獲取WindowManager
                ViewManager wm = a.getWindowManager();
                // 5、構(gòu)建LayoutParams參數(shù)
                WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
                a.mDecor = decor;
                l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
                l.softInputMode |= forwardBit;
                if (a.mVisibleFromClient) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    // 6蘑拯、將DecorView添加到WindowManager中钝满，最終的操作是通過WindowManagerService的addView來操作
                    wm.addView(decor, l);
                }
            } else if (!willBeVisible) {
                if (localLOGV) Slog.v(
                    TAG, "Launch " + r + " mStartedActivity set");
                r.hideForNow = true;
            }
            // 代碼省略
    }

 public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,
            boolean clearHide) {
        ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);

        if (r != null && !r.activity.mFinished) {
                try {
                // 代碼省略
                // 執(zhí)行onResume
                r.activity.performResume();
                // 代碼省略
            } catch (Exception e) {

            }
        }
        return r;
    }

Activity啟動之后，Android給我們提供了操作系統(tǒng)服務(wù)的統(tǒng)一入口申窘，也就是Activity本身弯蚜。這些工作并不是Activity自己實現(xiàn)的，而是將操作委托給Activity父類ContextThemeWrapper的mBase對象剃法，這個對象的實現(xiàn)類就是ContextImpl ( 也就是performLaunchActivity方法中構(gòu)建的ContextImpl )碎捺。

class ContextImpl extends Context {
    private final static String TAG = "ApplicationContext";
    private final static boolean DEBUG = false;
    private final static boolean DEBUG_ICONS = false;

    private static final Object sSync = new Object();
    private static AlarmManager sAlarmManager;
    private static PowerManager sPowerManager;
    private static ConnectivityManager sConnectivityManager;
    private AudioManager mAudioManager;
    LoadedApk mPackageInfo;
    private Resources mResources;
    private PackageManager mPackageManager;
    private NotificationManager mNotificationManager = null;
    private ActivityManager mActivityManager = null;

    // 代碼省略

        @Override
    public void sendBroadcast(Intent intent) {
        String resolvedType = intent.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver());
        try {
            ActivityManagerNative.getDefault().broadcastIntent(
                mMainThread.getApplicationThread(), intent, resolvedType, null,
                Activity.RESULT_OK, null, null, null, false, false);
        } catch (RemoteException e) {
        }
    }


        @Override
    public void startActivity(Intent intent) {
        if ((intent.getFlags()&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) == 0) {
            throw new AndroidRuntimeException(
                    "Calling startActivity() from outside of an Activity "
                    + " context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag."
                    + " Is this really what you want?");
        }
        mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
            getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1);
    }


        @Override
    public ComponentName startService(Intent service) {
        try {
            ComponentName cn = ActivityManagerNative.getDefault().startService(
                mMainThread.getApplicationThread(), service,
                service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()));
            if (cn != null && cn.getPackageName().equals("!")) {
                throw new SecurityException(
                        "Not allowed to start service " + service
                        + " without permission " + cn.getClassName());
            }
            return cn;
        } catch (RemoteException e) {
            return null;
        }
    }

        @Override
    public String getPackageName() {
        if (mPackageInfo != null) {
            return mPackageInfo.getPackageName();
        }
        throw new RuntimeException("Not supported in system context");
    }
}

可以看到，ContextImpl內(nèi)部有很多xxxManager類的對象贷洲，也就是我們上文所說的各種子系統(tǒng)的角色收厨。ContextImpl內(nèi)部封裝了一些系統(tǒng)級別的操作，有的子系統(tǒng)功能雖然沒有實現(xiàn)优构，但是也提供了訪問該子系統(tǒng)的接口诵叁，比如獲取ActivityManager的getActivityManager方法。
比如我們要啟動一個Activity的時候钦椭，我們調(diào)用的是startActivity方法拧额，這個功能的內(nèi)部實現(xiàn)實際上是Instrumentation完成的。ContextImpl封裝了這個功能彪腔，使得用戶根本不需要知曉Instrumentation相關(guān)的信息侥锦，直接使用startActivity即可完成相應(yīng)的工作。其他的子系統(tǒng)功能也是類似的實現(xiàn)漫仆，比如啟動Service和發(fā)送廣播內(nèi)部使用的是ActivityManagerNative等捎拯。ContextImpl的結(jié)構(gòu)圖如下 :

優(yōu)缺點

優(yōu)點：

對客戶程序隱藏子系統(tǒng)細節(jié)，因而減少了客戶對于子系統(tǒng)的耦合盲厌，能夠擁抱變化署照；
外觀類對子系統(tǒng)的接口封裝，使得系統(tǒng)更易于使用吗浩；
更好的劃分訪問層次建芙，通過合理使用Facade，可以幫助我們更好地劃分訪問的層次懂扼。有些方法是對系統(tǒng)外的禁荸，有些方法是系統(tǒng)內(nèi)部使用的右蒲。把需要暴露給外部的功能集中到外觀類中，這樣既方便客戶端使用赶熟，也很好地隱藏了內(nèi)部的細節(jié)瑰妄。

缺點：

外觀類接口膨脹，由于子系統(tǒng)的接口都由外觀類統(tǒng)一對外暴露映砖，使得外觀類的 API 接口較多间坐，在一定程度上增加了用戶使用成本；
外觀類沒有遵循開閉原則(對擴展開放邑退，對修改關(guān)閉)竹宋，當業(yè)務(wù)出現(xiàn)變更時，可能需要直接修改外觀類地技。