Фасад (шаблон проєктування)

Фаса́д — шаблон проєктування, призначений для об'єднання групи підсистем під один уніфікований інтерфейс, надаючи доступ до них через одну точку входу. Це дозволяє спростити роботу з підсистемами.

Фасад належить до структурних шаблонів проєктування.

Складові шаблону

Класи, з яких складається шаблон можна розділити на 3 частини:

фасад;
підсистеми;
клієнти.

Ролі складових

Фасад

Визначає певним підсистемам інтерфейс, отже знає кому адресувати запити;
делегує запити клієнтів потрібним об'єктам підсистеми;
створює нові методи, котрі об'єднують виклики об'єктів системи і\або додають свою логіку;
приховує підсистеми;
зменшує кількість параметрів методів, шляхом попередньої підстановки визначених значень.

Підсистема

реалізує функціонал, закритий та не видимий для зовнішніх компонентів
виконує роботу, запитану клієнтом через фасад.
не зберігає посилання на фасад — це означає що одна підсистема може мати довільну кількість фасадів.

Клієнт

здійснює запити фасаду;
не знає про існування підсистем.

Переваги та недоліки

Переваги

Приховує реалізацію підсистеми від клієнтів, що полегшує використання підсистеми
Сприяє слабкій взаємодії між підсистемою та її клієнтами. Це дозволяє змінити класи, які включають підсистему, не впливаючи на клієнтів.
Зменшує компіляційні залежностей у великих програмних системах
Спрощує системи перенесення на інші платформи, оскільки менш імовірно, що для побудови однієї підсистеми потрібно побудувати всі інші

Недоліки

Не заважає сучасним клієнтам отримувати доступ до базових класів
Фасад не додає жодної функції, він просто спрощує інтерфейси

Випадки використання

Фасад використовується у випадках, коли потрібно:

спростити доступ до складної системи;
створити рівні доступу до системи;
додати стійкість до змін підсистем;
зменшити кількість сильних зв'язків між клієнтом та підсистемою, але залишити доступ до повної функціональності.

Зв'язок з іншими патернами

Фасад створює новий інтерфейс доступу, адаптер — використовує старий

Реалізація

C++

Приклад реалізації на мові С++

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// Абстрактний музикант - не є обов'язковою частиною патерну, введений для спрощення коду
class Musician
{
private:
	string name;
public:
	Musician(string name)
	{
		this->name = name;
	}
	virtual ~Musician() {}
protected:
	void output(string text)
	{
		cout << this->name << " " << text << "." << endl;
	}
};
// Конкретні музиканти
struct Vocalist : public Musician
{
	Vocalist(string name) : Musician(name) {}
	void singCouplet(string coupletNumber)
	{
		string text = "заспівав куплет №" + coupletNumber;
		output(text);
	}
	void singChorus()
	{
		output("заспівав приспів");
	}
};
struct Guitarist : public Musician
{
	Guitarist(string name) : Musician(name) {}
	void playCoolOpening()
	{
		output("починає з крутого виступу");
	}
	void playCoolRiffs()
	{
		output("грає круті рифи");
	}
	void playAnotherCoolRiffs()
	{
		output("грає інші круті рифи");
	}
	void playIncrediblyCoolSolo()
	{
		output("лабає неймовірно круте соло");
	}
	void playFinalAccord()
	{
		output("закінчує пісню супер акордом");
	}
};
struct Bassist : public Musician
{
	Bassist(string name) : Musician(name) {}
	void followTheDrums()
	{
		output("слідкує за барабанами");
	}
	void changeRhythm(string type)
	{
		string text = "перейшов на ритм ";
		output(text + type);
	}
	void stopPlaying()
	{
		output("закінчує грати");
	}
};
struct Drummer : public Musician
{
	Drummer(string name) : Musician(name) {}
	void startPlaying()
	{
		output("починає грати");
	}
	void stopPlaying()
	{
		output("закінчує грати");
	}
};
// Фасад — в цьому випадку, рок-група
class BlackSabbath
{
private:
	Vocalist* vocalist;
	Guitarist* guitarist;
	Bassist* bassist;
	Drummer* drummer;
public:
	BlackSabbath()
	{
		vocalist = new Vocalist("Оззі Осборн");
		guitarist = new Guitarist("Тоні Айоммі");
		bassist = new Bassist("Гізер Батлер");
		drummer = new Drummer("Біл Уорд");
	}
	void playCoolSong()
	{
		guitarist->playCoolOpening();
		drummer->startPlaying();
		bassist->followTheDrums();
		guitarist->playCoolRiffs();
		vocalist->singCouplet("1");
		bassist->changeRhythm("приспів");
		guitarist->playAnotherCoolRiffs();
		vocalist->singChorus();
		bassist->changeRhythm("куплет");
		guitarist->playCoolRiffs();
		vocalist->singCouplet("2");
		bassist->changeRhythm("приспів");
		guitarist->playAnotherCoolRiffs();
		vocalist->singChorus();
		bassist->changeRhythm("куплет");
		guitarist->playIncrediblyCoolSolo();
		guitarist->playCoolRiffs();
	}
};
void main()
{
	BlackSabbath* band = new BlackSabbath();
	band->playCoolSong();
}

C#

Приклад реалізації на мові С#

using System;

namespace FacadeExample
{
    // Клас клієнта
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //Створюємо екземпляр фасаду - інтерфейс підсистем
            Facade facade = new Facade();

            facade.CallPaired();
            Console.WriteLine("\n\n");
            facade.CallUnpaired();

            Console.ReadKey();
        }
    }

    // Клас фасаду
    class Facade
    {
        Subsystem1 first;
        Subsystem2 second;
        Subsystem3 third;
        Subsystem4 fourth;
        Subsystem5 fifth;

        public Facade()
        {
            this.first = new Subsystem1();
            this.second = new Subsystem2();
            this.third = new Subsystem3();
            this.fourth = new Subsystem4();
            this.fifth = new Subsystem5();
        }

        //Виклик методів з підсистем Subsystem2 та Subsystem4
        public void CallPaired()
        {
            Console.WriteLine("Результати роботи методів підсистем з парним індексом (2,4)\n");
            second.Method();
            fourth.Method();
        }

        //Виклик методів з підсистем Subsystem1, Subsystem3 та Subsystem5
        public void CallUnpaired()
        {
            Console.WriteLine("Результати роботи методів підсистем з непарним індексом (1,3,5)\n");
            first.Method();
            third.Method();
            fifth.Method();
        }
    }

    // Клас підсистеми
    class Subsystem1
    {
        public void Method()
        {
            Console.WriteLine("Метод першої підсистеми");
        }
    }

    // Клас підсистеми
    class Subsystem2
    {
        public void Method()
        {
            Console.WriteLine("Метод другої підсистеми");
        }
    }

    // Клас підсистеми
    class Subsystem3
    {
        public void Method()
        {
            Console.WriteLine("Метод третьої підсистеми");
        }
    }

    // Клас підсистеми
    class Subsystem4
    {
        public void Method()
        {
            Console.WriteLine("Метод четвертої підсистеми");
        }
    }

    // Клас підсистеми
    class Subsystem5
    {
        public void Method()
        {
            Console.WriteLine("Метод п'ятої підсистеми");
        }
    }
}

Джерела

Gamma, Erich; Helm, Richard; Johnson, Ralph; Vlissides, John (1994). Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software (вид. [1]). Addison–Wesley. с. 395. {{cite book}}: Зовнішнє посилання в |edition= (довідка)(англ.)
Alan Shallowey, James R. Trott (2004). Design Patterns Explained: A New Perspective on Object-Oriented Design (PDF).(англ.)
www.dofactory.com [Архівовано 29 квітня 2012 у Wayback Machine.]