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Java设计模式—门面模式(带案例分析)
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1、门面模式的定义：
门面模式（Facade Pattern）也叫做外观模式，是一种比较常用的封装模式，其定义如下：
要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个
统一的对象
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。
2、门面模式注重“ 统一的对象 ”，也就是提供一个访问子系统的接口，除了这个接口不允许有任何访问子系统的行为发生，其通用类图如下：
Subsystem Classes是子系统所有类的简称，它可能代表一个类，也可能代表几十个对象的集合。
3、角色定义：
●
Facade门面角色
客户端可以调用这个角色的方法。此角色知晓子系统的所有功能和责任。一般情况下，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，也就说该角色没有实际的业务逻辑，只是一个委托类。
● subsystem
子系统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。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。
4、门面模式的优点
●
减少系统的相互依赖
想想看，如果我们不使用门面模式，外界访问直接深入到子系统内部，相互之间是一种强耦合关系，你死我就死，你活我才能活，这样的强依赖是系统设计所不能接受的，门面模式的出现就很好地解决了该问题，所有的依赖都是对门面对象的依赖，与子系统无关。
● 提高了灵活性
依赖减少了，灵活性自然提高了。不管子系统内部如何变化，只要不影响到门面对象，任你自由活动。
● 提高安全性
想让你访问子系统的哪些业务就开通哪些逻辑，不在门面上开通的方法，你休想访问到。
5、门面模式的缺点
门面模式最大的缺点就是不符合开闭原则，对修改关闭，对扩展开放。
6、通用代码如下：
子系统：
public class Class A {
public void do Something A(){
//业务逻辑
}
}
public class Class B {
public void do Something B(){
//业务逻辑
}
}
public class Class C {
public void do Something C(){
//业务逻辑
}
}
门面对象：
public class Facade {
//被委托的对象
private Class A a = new Class A();
private Class B b = new Class B();
private Class C c = new Class C();
//提供给外部访问的方法
public void method A(){
this.a.do Something A();
}
public void method B(){ this.b.do Something B();
}
public void method C(){
this.c.do Something C();
}
}
案例分析如下：
假设有一个登录系统，与数据库有关的操作相当于子系统，登录界面则相当于客户端，我们在中间使用一个统一的对象，即门面来使两者不直接产生交互。
Java代码如下：
客户端类Login.java
/*
* 功能：学生成绩管理系统
* 步骤1、登录界面的静态实现
* 步骤2：实现界面的切换
* 步骤3：使用数据库来验证用户名和密码
* 步骤4：对代码进行优化。增加专门用来与数据库进行连接的类
* 步骤5：优化代码，增加判断条件。
* 步骤6：使用数据库进行查询时，优化查询方法和判断条件。数据库的表中可有多个数据。引入不同的表来查询。
* author：ywq
*/
package facade_test;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener; public class Login6 extends JFrame implements ActionListener { //定义登录界面的组件
JButton jb1,jb2,jb3=null;
JRadioButton jrb1,jrb2=null;
JPanel jp1,jp2,jp3,jp4=null;
JTextField jtf=null;
JLabel jlb1,jlb2,jlb3=null;
JPasswordField jpf=null;
ButtonGroup bg=null; //菜单项
JMenuBar jmb=null;
JMenu jm=null;
JMenuItem jmi1,jmi2=null; Facade fcd=new Facade(); //从数据库取得的密码pwd
String pwd=null; public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Login6 ms=new Login6(); }
//构造函数
public Login6()
{
//创建组件
jb1=new JButton("登录");
jb2=new JButton("重置");
jb3=new JButton("退出");
//设置监听
jb1.addActionListener(this);
jb2.addActionListener(this);
jb3.addActionListener(this); jmb=new JMenuBar(); //JMenuBar指菜单栏
jm=new JMenu("选项"); //JMenu是菜单栏中的选项栏
jmi1=new JMenuItem("开始"); //JMenuItem指选项栏中的选项
jmi2=new JMenuItem("退出系统");
jm.add(jmi1);
jm.add(jmi2);
jmb.add(jm); jrb1=new JRadioButton("教师",true);
jrb2=new JRadioButton("学生");
bg=new ButtonGroup();
bg.add(jrb1);
bg.add(jrb2);
// jrb2.setSelected(true); jp1=new JPanel();
jp2=new JPanel();
jp3=new JPanel();
jp4=new JPanel(); jlb1=new JLabel("用户名：");
jlb2=new JLabel("密 码：");
jlb3=new JLabel("权 限："); jtf=new JTextField(10);
jpf=new JPasswordField(10);
//加入到JPanel中
jp1.add(jlb1);
jp1.add(jtf); jp2.add(jlb2);
jp2.add(jpf); jp3.add(jlb3);
jp3.add(jrb1);
jp3.add(jrb2); jp4.add(jb1);
jp4.add(jb2);
jp4.add(jb3); //加入JFrame中
this.setJMenuBar(jmb);
this.add(jp1);
this.add(jp2);
this.add(jp3);
this.add(jp4);
//设置布局管理器
this.setLayout(new GridLayout(4,1));
//给窗口设置标题
this.setTitle("学生成绩管理系统");
//设置窗体大小
this.setSize(300,250);
//设置窗体初始位置
this.setLocation(200, 150);
//设置当关闭窗口时，保证JVM也退出
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
//显示窗体
this.setVisible(true);
this.setResizable(true); }
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) { if(e.getActionCommand()=="退出")
{
System.exit(0);
}else if(e.getActionCommand()=="登录")
{
if(!jtf.getText().isEmpty() && !jpf.getText().isEmpty())
{
//当点击登录按钮时，首先与数据库建立连接
fcd.facade_connect(); //如果选中教师登录
if(jrb1.isSelected())
{
pwd=fcd.facade_querytea("教师",jtf.getText());
// System.out.println(pwd); //首先判断是否存在该用户，即是否得到了密码
if(pwd ==null)
{
this.clear();
}else
{
//调用登录方法
this.tealogin();
}
}else if(jrb2.isSelected()) //学生在登录系统
{
pwd=fcd.facade_querystu("学生",jtf.getText()); //首先判断是否存在该用户，即是否得到了密码
if(pwd ==null)
{
this.clear();
}else
{
//调用登录方法
this.stulogin();
} }
}else if(jtf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入用户名","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
this.clear();
}else if(jpf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入密码","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
this.clear();
}
}else if(e.getActionCommand()=="重置")
{
this.clear();
} } //清空文本框和密码框
public void clear()
{
jtf.setText("");
jpf.setText("");
}
//学生登录判断方法
public void stulogin()
{
if(pwd.equals(jpf.getText()))
{
// System.out.println("登录成功");
JOptionPane.showMessageDialog(null,"登录成功！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
this.clear();
//关闭当前界面
dispose();
//创建一个新界面
// Stu_UI6 ui=new Stu_UI6();
}else if(jtf.getText().isEmpty()&&jpf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入用户名和密码！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else if(jtf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入用户名！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else if(jpf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入密码！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名或者密码错误！\n请重新输入","提示消息",JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
//清空输入框
this.clear();
}
} //教师登录判断方法
public void tealogin()
{
if(pwd.equals(jpf.getText()))
{
// System.out.println("登录成功");
JOptionPane.showMessageDialog(null,"登录成功！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
this.clear();
//关闭当前界面
dispose();
//创建一个新界面，适用于教师来管理学生
// Teacher6 t=new Teacher6();
}else if(jtf.getText().isEmpty()&&jpf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入用户名和密码！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else if(jtf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入用户名！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else if(jpf.getText().isEmpty())
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入密码！","提示消息",JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}else
{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名或者密码错误！\n请重新输入","提示消息",JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
//清空输入框
this.clear();
}
} }
数据库类如下：
/*
* 功能：用来和数据库SQLserver进行连接，以及相应的查询方法。
*/
package facade_test; import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException; import javax.swing.JOptionPane; //写一个类，用来与数据库建立连接，并且查询数据
public class GetSQL {
// 设定用户名和密码
String userword;
String pwd; Connection ct = null;
PreparedStatement ps = null;
ResultSet rs = null; // 用于连接数据库的方法，可用于子类的继承
public void ConnectSQL() {
try {
Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");
ct = DriverManager.getConnection("jdbc:odbc:ywq");
System.out.println("The SQL is connected");
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} } // 用于向数据库进行查询的方法
public String querystu(String s,String username) {
// 创建火箭车
try {
ps = ct.prepareStatement("select * from info where 权限=? and 用户名=? ");
// 给?赋值(可防止SQL注入漏洞问题)，不要直接使用拼接的方式
ps.setString(1, s);
ps.setString(2, username);
// ResultSet结果集,大家可以把ResultSet理解成返回一张表行的结果集
rs = ps.executeQuery();
// 循环取出
if (rs.next()) {
// 将教师的用户名和密码取出
userword = rs.getString(2);
pwd = rs.getString(3);
System.out.println("成功获取到密码和用户名from数据库");
System.out.println(userword + "\t" + pwd + "\t"); //调用登录方法 }else
{
JOptionPane.showMessageDialog(null, "没有此用户，请重新输入！", "提示消息", JOptionPane.WARNING_MESSAGE); }
} catch (Exception e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
return pwd;
}
//在教师表中进行查询
public String querytea(String s,String name ) {
// 创建火箭车
try {
ps = ct.prepareStatement("select * from info_tea where 权限=? and 用户名=? ");
// 给?赋值(可防止SQL注入漏洞问题)，不要直接使用拼接的方式
ps.setString(1, s);
ps.setString(2, name);
// ResultSet结果集,大家可以把ResultSet理解成返回一张表行的结果集
rs = ps.executeQuery();
// 循环取出
if (rs.next()) {
// 将教师的用户名和密码取出
userword = rs.getString(2);
pwd = rs.getString(3);
System.out.println("成功获取到密码和用户名from数据库");
System.out.println(userword + "\t" + pwd + "\t");
}else
{
JOptionPane.showMessageDialog(null, "没有此用户，请重新输入！", "提示消息", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
}
} catch (Exception e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
return pwd;
}
}
统一的对象 即门面类如下：
package facade_test;
/*
* 门面模式，将操作数据库的类与其它客户端分开，不直接发生关系。
*/
public class Facade { String pwd=null; private GetSQL Sql=new GetSQL(); public void facade_connect(){ Sql.ConnectSQL();
} public String facade_querytea(String s,String name){ pwd=Sql.querytea(s, name); return pwd; } public String facade_querystu(String s,String username){ pwd=Sql.querystu(s, username); return pwd; } }
是的，门面模式就是这么简单。
