Фасад (шаблон проектирования)

У этого термина существуют и другие значения, см. Фасад (значения).

Шаблон проектирования

Фасад
Facade
Тип:	структурный
Описан в Design Patterns	Да

Шаблон Facade (Фасад) — Шаблон проектирования, позволяющий скрыть сложность системы путем сведения всех возможных внешних вызовов к одному объекту, делегирующему их соответствующим объектам системы.

Описание

Проблема

Как обеспечить унифицированный интерфейс с набором разрозненных реализаций или интерфейсов, например, с подсистемой, если нежелательно высокое связывание с этой подсистемой или реализация подсистемы может измениться?

Решение

Определить одну точку взаимодействия с подсистемой — фасадный объект, обеспечивающий общий интерфейс с подсистемой и возложить на него обязанность по взаимодействию с её компонентами. Фасад — это внешний объект, обеспечивающий единственную точку входа для служб подсистемы. Реализация других компонентов подсистемы закрыта и не видна внешним компонентам. Фасадный объект обеспечивает реализацию паттерна Устойчивый к изменениям (Protected Variations) с точки зрения защиты от изменений в реализации подсистемы.

Особенности применения

Шаблон применяется для установки некоторого рода политики по отношению к другой группе объектов. Если политика должна быть яркой и заметной, следует воспользоваться услугами шаблона Фасад. Если же необходимо обеспечить скрытность и аккуратность (прозрачность), более подходящим выбором является шаблон Заместитель (Proxy).

Примеры

JavaScript

Исходный текст на языке JavaScript

/* Complex parts */
function SubSystem1() {
        this.method1 = function() {
                alert("вызван SubSystem1.method1");
        };
}
function SubSystem2() {
        this.method2 = function() {
                alert("вызван SubSystem2.method2");
        };
        this.methodB = function() {
                alert("вызван SubSystem2.methodB");
        };
}
 
/* Facade */
function Facade() {
        var s1 = new SubSystem1();
        var s2 = new SubSystem2();
 
        this.m1 = function() {
                alert("вызван Facade.m1");
                s1.method1();
                s2.method2();
        };
 
        this.m2 = function() {
                alert("вызван Facade.m2");
                s2.methodB();
        };
}
 
/* Client */
function Test() {
        var facade = new Facade();
        facade.m1();
        facade.m2();
}
 
var obj = new Test();
/*
Выведет:
"вызван Facade.m1"
  "вызван SubSystem1.method1"
  "вызван SubSystem2.method2"
"вызван Facade.m2"
  "вызван SubSystem2.methodB"
*/

CoffeeScript

Исходный текст на языке CoffeeScript

# Загрузчик изображений
class ImageLoader
        loadImage = (src) ->
                # ...
 
        constructor : (hash = {}) ->
                @images = {}
                @images[name] = loadImage(src) for name, src of hash
 
# Загрузчик аудио
class SoundLoader
        loadSound = (src) ->
                # ...
 
        constructor : (hash = {}) ->
                @sounds = {}
                @sounds[name] = loadSound(src) for name, src of hash
 
# Фасад
class Loader
        constructor : ({images, sounds}) ->
                @images = new ImageLoader(images).images
                @sounds = new SoundLoader(sounds).sounds
 
        sound : (name) ->
                @sounds[name]
 
        image : (name) ->
                @images[name]

PHP

Исходный текст на языке PHP

/* Сложные части системы */
class CPU
{
    public function freeze() { /* ... */ }
    public function jump( $position ) { /* ... */ }
    public function execute() { /* ... */ }
 
}
 
class Memory
{
    public function load( $position, $data ) { /* ... */ }
}
 
class HardDrive
{
    public function read( $lba, $size ) { /* ... */ }
}
 
/* Фасад */
class Computer
{
    protected $cpu = null;
    protected $memory = null;
    protected $hardDrive = null;
 
    public function __construct()
    {
        $this->cpu = new CPU();
        $this->memory = new Memory();
        $this->hardDrive = new HardDrive();
    }
 
    public function startComputer()
    {
        $this->cpu->freeze();
        $this->memory->load( BOOT_ADDRESS, $this->hardDrive->read( BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE ) );
        $this->cpu->jump( BOOT_ADDRESS );
        $this->cpu->execute();
    }
}
 
/* Клиентская часть */
$facade = new Computer();
$facade->startComputer();

C#

Исходный текст на языке C#

using System;
 
namespace Library
{
    /// <summary>
    /// Класс подсистемы
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// <li>
    /// <lu>реализует функциональность подсистемы;</lu>
    /// <lu>выполняет работу, порученную объектом <see cref="Facade"/>;</lu>
    /// <lu>ничего не "знает" о существовании фасада, то есть не хранит ссылок на него;</lu>
    /// </li>
    /// </remarks>
    internal class SubsystemA
    {
        internal string A1()
        {
            return "Subsystem A, Method A1\n";
        }
        internal string A2()
        {
            return "Subsystem A, Method A2\n";
        }
    }
    internal class SubsystemB
    {
        internal string B1()
        {
            return "Subsystem B, Method B1\n";
        }
    }
    internal class SubsystemC
    {
        internal string C1()
        {
            return "Subsystem C, Method C1\n";
        }
    }
}
 
/// <summary>
/// Facade - фасад
/// </summary>
/// <remarks>
/// <li>
/// <lu>"знает", каким классами подсистемы адресовать запрос;</lu>
/// <lu>делегирует запросы клиентов подходящим объектам внутри подсистемы;</lu>
/// </li>
/// </remarks>
public static class Facade
{
    static Library.SubsystemA a = new Library.SubsystemA();
    static Library.SubsystemB b = new Library.SubsystemB();
    static Library.SubsystemC c = new Library.SubsystemC();
 
    public static void Operation1()
    {
        Console.WriteLine("Operation 1\n" +
        a.A1() +
        a.A2() +
        b.B1());
    }
    public static void Operation2()
    {
        Console.WriteLine("Operation 2\n" +
        b.B1() +
        c.C1());
    }
}
 
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Facade.Operation1();
        Facade.Operation2();
 
        // Wait for user
        Console.Read();
    }
}

Ruby

Исходный текст на языке ruby

module Library
 
    # <summary>
    # Класс подсистемы
    # </summary>
    # <remarks>
    # <li>
    # <lu>реализует функциональность подсистемы;</lu>
    # <lu>выполняет работу, порученную объектом <see cref="Facade"/>;</lu>
    # <lu>ничего не "знает" о существовании фасада, то есть не хранит ссылок на него;</lu>
    # </li>
    # </remarks>
    class SubsystemA
        def a1;  "Subsystem A, Method a1\n";  end
        def a2;  "Subsystem A, Method a2\n";  end
    end
 
    class SubsystemB
        def b1;  "Subsystem B, Method b1\n"; end
    end
 
    class SubsystemC
        def c1;  "Subsystem C, Method c1\n"; end
    end
end
 
# <summary>
# Facade - фасад
# </summary>
# <remarks>
# <li>
# <lu>"знает", каким классами подсистемы адресовать запрос;</lu>
# <lu>делегирует запросы клиентам подходящим объектам внутри подсистемы;</lu>
# </li>
# </remarks>
class Facade
 
    def initialize
        @a = Library::SubsystemA.new;
        @b = Library::SubsystemB.new;
        @c = Library::SubsystemC.new;
    end
 
    def operation1
        puts "Operation 1\n" +
        @a.a1 +
        @a.a2 +
        @b.b1
    end
 
    def operation2
        puts "Operation 2\n" +
        @b.b1() +
        @c.c1());
    end
end
 
facade = Facade.new
facade.operation1
facade.operation2
 
# Wait for user
gets

VB.NET

Исходный текст на языке VB.NET

Namespace Library
 
    'Класс подсистемы
    '  . реализует функциональность подсистемы
    '  . выполняет работу, порученную объектом Facade
    '  . ничего не "знает" о существовании фасада, то есть не хранит ссылок на него
    Friend Class SubsystemA
        Friend Function A1() As String
            Return "Subsystem A, Method A1" & vbCrLf
        End Function
 
        Friend Function A2() As String
            Return "Subsystem A, Method A2" & vbCrLf
        End Function
    End Class
 
    Friend Class SubsystemB
        Friend Function B1() As String
            Return "Subsystem B, Method B1" & vbCrLf
        End Function
    End Class
 
    Friend Class SubsystemC
        Friend Function C1() As String
            Return "Subsystem C, Method C1" & vbCrLf
        End Function
    End Class
 
End Namespace
 
'Facade - фасад
'  . "знает", каким классами подсистемы адресовать запрос
'  . делегирует запросы клиентов подходящим объектам внутри подсистемы
Public NotInheritable Class Facade
 
    Private Sub New()
    End Sub
 
    Shared a As New Library.SubsystemA()
    Shared b As New Library.SubsystemB()
    Shared c As New Library.SubsystemC()
 
    Public Shared Sub Operation1()
        Console.WriteLine("Operation 1" & vbCrLf & a.A1() & a.A2() & b.B1())
    End Sub
 
    Public Shared Sub Operation2()
        Console.WriteLine("Operation 2" & vbCrLf & b.B1() & c.C1())
    End Sub
End Class
 
Class Program
 
    Shared Sub Main()
        Facade.Operation1()
        Facade.Operation2()
 
        'Ожидаем действия пользователя
        Console.Read()
    End Sub
End Class

Delphi

Исходный текст на языке Delphi

program FacadePattern;
 
{$APPTYPE CONSOLE}
 
uses
  SysUtils;
 
type
  TComputer = class
  public
    procedure PlugIn;
    procedure PowerMonitor;
    procedure Power;
  end;
 
  procedure TComputer.PlugIn;
  begin
    WriteLn('Included in the network');
  end;
 
  procedure TComputer.PowerMonitor;
  begin
    WriteLn('Turn on the monitor');
  end;
 
  procedure TComputer.Power;
  begin
    WriteLn('Turn the system unit');
  end;
 
type
  TNotebook = class
    procedure Power;
  end;
 
  procedure TNotebook.Power;
  begin
    WriteLn('Press the power button');
  end;
 
type
  TKettle = class
    procedure PlugIn;
    procedure Power;
  end;
 
  procedure TKettle.Power;
  begin
    WriteLn('Press the power button');
  end;
 
  procedure TKettle.PlugIn;
  begin
    WriteLn('Included in the network');
  end;
 
type
  TFacade = class
  public
    procedure PowerOn(aDevice: TObject);
  end;
 
  procedure TFacade.PowerOn(aDevice: TObject);
  begin
    if aDevice is TComputer then
      with TComputer(aDevice) do
      begin
        PlugIn;
        PowerMonitor;
        Power;
      end;
 
    if aDevice is TNotebook then
      with TNotebook(aDevice) do
        Power;
 
    if aDevice is TKettle then
      with TKettle(aDevice) do
      begin
        PlugIn;
        Power;
      end;
 
    WriteLn
  end;
 
begin
  with TFacade.Create do
  try
    PowerOn(TComputer.Create);
    PowerOn(TNotebook.Create);
    PowerOn(TKettle.Create);
  finally
    Free;
  end;
  ReadLn;
end.

Java

Исходный текст на языке Java

/* Complex parts */
 
class CPU {
    public void freeze() { ... }
    public void jump(long position) { ... }
    public void execute() { ... }
}
 
class Memory {
    public void load(long position, byte[] data) { ... }
}
 
class HardDrive {
    public byte[] read(long lba, int size) { ... }
}
 
/* Facade */
 
class Computer {
    private CPU cpu;
    private Memory memory;
    private HardDrive hardDrive;
 
    public Computer() {
        this.cpu = new CPU();
        this.memory = new Memory();
        this.hardDrive = new HardDrive();
    }
 
    public void startComputer() {
        cpu.freeze();
        memory.load(BOOT_ADDRESS, hardDrive.read(BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE));
        cpu.jump(BOOT_ADDRESS);
        cpu.execute();
    }
}
 
/* Client */
 
class Application {
    public static void main(String[] args) {
        Computer computer = new Computer();
        computer.startComputer();
    }
}

Литература

• Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования = Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. — СПб: «Питер», 2007. — С. 366. — ISBN 978-5-469-01136-1 (также ISBN 5-272-00355-1)

Источники и ссылки

• Паттерн Facade (фасад) — назначение, описание, особенности и реализация на С++.