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  • 外观模式

    千次阅读 2019-03-03 15:08:26
    今天天气晴朗,来学习一下外观模式,先看外观模式C++代码的实现。 #include <iostream> #include <string> #include <list> #include <math.h> #...

             今天天气晴朗,来学习一下外观模式,先看外观模式C++代码的实现。

    #include <iostream> 
    #include <string> 
    #include <list>
    #include <math.h> 
    #include <stdlib.h>
    using namespace std;
    
    
    //外观模式
    class SubOne
    {
    public:
    	void MethOne()
    	{
    		cout << "SubOne" << endl;
    	}
    };
    
    class SubTwo
    {
    public:
    	void MethTwo()
    	{
    		cout << "SubTwo" << endl;
    	}
    };
    
    class SubThree
    {
    public:
    	void MethThree()
    	{
    		cout << "SubThree" << endl;
    	}
    };
    
    class Facade
    {
    public:
    	Facade()
    	{
    		one = new SubOne();
    		two = new SubTwo();
    		three = new SubThree();
    	}
    
    	void MethodA()
    	{
    		one->MethOne();
    		two->MethTwo();
    		cout << "Facade MethodA" << endl;
    	}
    
    	void MethodB()
    	{
    		two->MethTwo();
    		three->MethThree();
    		cout << "Facade MethodB" << endl;
    	}
    
    private:
    	SubOne *one;
    	SubTwo *two;
    	SubThree *three;
    };
    
    
    int main()
    {
    	Facade *facede = new Facade();
    
    	facede->MethodA();
    	facede->MethodB();
      
            delete facede;
    	return 0;	
    }
    

    外观模式定义:为子系统的一组接口提供一个一致的界面,此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。

    上面的代码中,Facade就是外观模式对应的类,由于Facade的出现,客户端根本不指定SubOne,SubTwo,SubThree这三个子类的存在,而直接和SubThree打交道,这就使客户端本来要和三个子类打交道变成了只和Facade打交道,降低了耦合度,减少了它们之间的依赖。

     

     

     

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  • Java设计模式-外观模式

    千次阅读 2019-03-26 14:53:17
    外观模式

    外观模式

      在现实生活中,常常存在办事较复杂的例子,如办房产证或注册一家公司,有时要同多个部门联系,这时要是有一个综合部门能解决一切手续问题就好了。

      软件设计也是这样,当一个系统的功能越来越强,子系统会越来越多,客户对系统的访问也变得越来越复杂。这时如果系统内部发生改变,客户端也要跟着改变,这违背了“开闭原则”,也违背了“迪米特法则”,所以有必要为多个子系统提供一个统一的接口,从而降低系统的耦合度,这就是外观模式的目标。

    外观模式的定义与特点

      外观(Facade)模式的定义:是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口,外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节,这样会大大降低应用程序的复杂度,提高了程序的可维护性。

      外观(Facade)模式是“迪米特法则”的典型应用,它有以下主要优点。

    1. 降低了子系统与客户端之间的耦合度,使得子系统的变化不会影响调用它的客户类。
    2. 对客户屏蔽了子系统组件,减少了客户处理的对象数目,并使得子系统使用起来更加容易。
    3. 降低了大型软件系统中的编译依赖性,简化了系统在不同平台之间的移植过程,因为编译一个子系统不会影响其他的子系统,也不会影响外观对象。

      外观(Facade)模式的主要缺点如下。

    1. 不能很好地限制客户使用子系统类。
    2. 增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码,违背了“开闭原则”。

    外观模式的结构与实现

      外观(Facade)模式的结构比较简单,主要是定义了一个高层接口。它包含了对各个子系统的引用,客户端可以通过它访问各个子系统的功能。现在来分析其基本结构和实现方法。

    1. 外观模式的结构

       外观(Facade)模式包含以下主要角色。

    1. 外观(Facade)角色:为多个子系统对外提供一个共同的接口。
    2. 子系统(Sub System)角色:实现系统的部分功能,客户可以通过外观角色访问它。
    3. 客户(Client)角色:通过一个外观角色访问各个子系统的功能。

    外观模式的结构图如图所示
    外观模式的结构图

    2. 外观模式的实现

      外观模式的实现代码如下:

    //FacadeTest.java
    package Facade;
    
    public class FacadeTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            Facade f = new Facade();
            f.method();
        }
        
    }
    
    //外观角色
    class Facade {
        private SubSystem01 obj1 = new SubSystem01();
        private SubSystem02 obj2 = new SubSystem02();
        private SubSystem03 obj3 = new SubSystem03();
    
        public void method() {
            obj1.method1();
            obj2.method2();
            obj3.method3();
        }
    }
    
    //子系统角色
    class SubSystem01 {
        public void method1() {
            System.out.println("子系统01的method1()被调用!");
        }
    }
    
    //子系统角色
    class SubSystem02 {
        public void method2() {
            System.out.println("子系统02的method2()被调用!");
        }
    }
    
    //子系统角色
    class SubSystem03 {
        public void method3() {
            System.out.println("子系统03的method3()被调用!");
        }
    }
    

    程序运行结果如下:

    子系统01的method1()被调用!
    子系统02的method2()被调用!
    子系统03的method3()被调用!
    

    外观模式模式应用场景

      通常在以下情况下可以考虑使用外观模式。

    1. 对分层结构系统构建时,使用外观模式定义子系统中每层的入口点可以简化子系统之间的依赖关系。
    2. 当一个复杂系统的子系统很多时,外观模式可以为系统设计一个简单的接口供外界访问。
    3. 当客户端与多个子系统之间存在很大的联系时,引入外观模式可将它们分离,从而提高子系统的独立性和可移植性。

    外观模式的扩展

      在外观模式中,当增加或移除子系统时需要修改外观类,这违背了“开闭原则”。如果引入抽象外观类,则在一定程度上解决了该问题,其结构图如图所示。
    引入抽象外观类的外观模式的结构图

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  • JAVA设计模式--外观模式

    万次阅读 2017-02-12 23:37:41
    四、外观模式和中介者模式 五、外观模式的优缺点 六、总结 一、什么是外观式 外观(Facade)模式是一种对象的结构型模式。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...

    目录

    一、什么是外观式

    二、外观模式的结构

    三、外观模式的适用性

    四、外观模式和中介者模式

    五、外观模式的优缺点

    六、总结


    一、什么是外观式

    外观(Facade)模式是一种对象的结构型模式。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。

    外观模式的本质:封装交互,简化调用

    设计意图:隐藏系统的复杂性,并向客户端提供一个可以访问系统的简单接口,以降低用户使用系统的复杂性。

    将一个系统划分成为若干个子系统有利于降低系统的复杂性。一个常见的设计目标是使子系统间的通信和相互依赖关系达到最小,达到该目标的途径之一就是引入一个外观(Facade)对象,它为子系统中较一般的设施提供了一个单一而简单的界面。

    如图所示,引入外观角色之后,用户只需要直接与外观角色交互,用户与子系统之间的复杂关系由外观角色来实现,从而降低了系统的耦合度。 

    二、外观模式的结构

    外观模式没有一个一般化的类图表示,下图仅是一个功能示意。

    外观模式涉及的角色及其职责如下:

    外观(Facade)角色:定义整个系统对外的高层接口,通常需要调用内部多个子系统,从而把客户的请求代理给适当的子系统对象。

    子系统(Subsystem)角色:接受Facade对象的委派,真正实现功能,各个子系统对象之间可能有交互。但是请注意,Facade对象知道各个子系统,但是各个子系统不应该知道Facade对象。

    此处为了示意,我们举一个简单的例子:汽车停车起步。

    汽车停车起步简化之后一般会包括以下几个操作步骤:发动汽车-->踩下离合-->挂档-->松开离合-->踩油门。当然这只是一个极简化了的步骤,真实的操作步骤可能比这还要复杂得多(还要配合刹车等操作)。然而,即便就是这经过简化的步骤,也经常会把许多学车的新手搞得手忙脚乱、连连憋熄火。

    这是一个典型的用户与一个系统(汽车)中的多个子系统(动力系统,离合器,变速器,油门)进行交互的情形,用户需要和所有的子系统交互,才能完成自己想要实现的功能,这其实是极不合理的,也极容易出错,毕竟并非所有的用户都是“老司机”,你说是吧!

    接下来我们使用外观模式来改造,实现以上的功能,类图结构如下:

    下面是其实现的源代码:

    首先来看看各个子系统的定义,包括:动力系统、离合器、加速器、变速器四个子系统。

    /**
     * 动力系统
     */
    public class PowerSystem {
    
    	/**
    	 * 汽车发动
    	 */
    	public void startUp() {
    		System.out.println("汽车发动。。。。");
    	}
    
    	/**
    	 * 汽车熄火
    	 */
    	public void closeDown() {
    		System.out.println("汽车熄火。。。。");
    	}
    }
    /**
     * 离合器
     */
    public class ClutchSystem {
    
    	/**
    	 * 踩下离合
    	 */
    	public void press() {
    		System.out.println("踩下离合。。。。");
    	}
    
    	/**
    	 * 松开离合
    	 */
    	public void release() {
    		System.out.println("松开离合。。。。");
    	}
    }
    /**
     * 变速器
     */
    public class TransmissionSystem {
    
    	/**
    	 * 挂挡操作
    	 * @param gear 所挂档位
    	 */
    	public void shift(int gear) {
    		switch (gear) {
    		case -1:
    			System.out.println("挂倒档。。。。");
    			break;
    		case 0:
    			System.out.println("挂空档。。。。");
    			break;
    		case 1:
    			System.out.println("挂一档。。。。");
    			break;
    		case 2:
    			System.out.println("挂二档。。。。");
    			break;
    		case 3:
    			System.out.println("挂三档。。。。");
    			break;
    		case 4:
    			System.out.println("挂四档。。。。");
    			break;
    		case 5:
    			System.out.println("挂五档。。。。");
    			break;
    		}
    	}
    }
    /**
     * 加速器,即油门
     */
    public class AcceleratorSystem {
    
    	/**
    	 * 踩下油门
    	 */
    	public void press() {
    		System.out.println("踩下油门。。。。");
    	}
    
    	/**
    	 * 松开油门
    	 */
    	public void release() {
    		System.out.println("松开油门。。。。");
    	}
    }

    接下来该看看外观的定义了,示例代码如下。  

    /**
     * 外观类
     */
    public class Facade {
    
    	/**
    	 * 示意方法,停车起步
    	 */
    	public void parkingStart() {
    		// 创建需要转调的子系统对象实例
    		ClutchSystem clutchSystem = new ClutchSystem();
    		TransmissionSystem transmissionSystem = new TransmissionSystem();
    		AcceleratorSystem acceleratorSystem = new AcceleratorSystem();
    		// 转调子系统的功能
    		clutchSystem.press();
    		transmissionSystem.shift(1);
    		clutchSystem.release();
    		acceleratorSystem.press();
    		System.out.println("汽车开始动了。。。。");
    	}
    
    }
    

    创建一个客户端类测试一下,示例代码如下。  

    public class Client {
    
    	public static void main(String[] args) {
    
    		PowerSystem powerSystem = new PowerSystem();
    		// 发动汽车
    		// 此处作为示意,用户可以跳过外观,直接与子系统进行交互
    		powerSystem.startUp();
    		// 创建外观实例
    		Facade facade = new Facade();
    		// 停车起步
    		facade.parkingStart();
    	}
    }

    运行程序打印结果如下:  

    汽车发动。。。。
    踩下离合。。。。
    挂一档。。。。
    松开离合。。。。
    踩下油门。。。。
    汽车开始动了。。。。

    在以上代码示例中,为简明起见,只为Facade对象添加了一个“停车起步”的功能,事实上它还可以有更多其他的功能,Facade对象这个“停车起步”的功能其实就相当于是为已经发动了的汽车增加了一个“一键停车起步”的功能。

    并未把“发动汽车”这个步骤一并加入的Facade对象中,主要是为了作一个示意:根据实际需要,用户是可以越过Facade层,直接与子系统进行交互的。

    三、外观模式的适用性

    在以下条件下可以考虑使用外观模式:

    • 当你要为一个复杂子系统提供一个简单接口时。子系统往往因为不断演化而变得越来越复杂。大多数模式使用时都会产生更多更小的类。这使得子系统更具可重用性,也更容易对子系统进行定制,但这也给那些不需要定制子系统的用户带来一些使用上的困难。facade可以提供一个简单的缺省视图,这一视图对大多数用户来说已经足够,而那些需要更多的可定制性的用户可以越过facade层。

    • 客户程序与抽象类的实现部分之间存在着很大的依赖性。引入facade将这个子系统与客户以及其他的子系统分离,可以提高子系统的独立性和可移植性。

    • 当你需要构建一个层次结构的子系统时,使用 facade模式定义子系统中每层的入口点。如果子系统之间是相互依赖的,你可以让它们仅通过facade进行通讯,从而简化了它们之间的依赖关系。

    四、外观模式和中介者模式

    外观模式和中介者模式非常类似,但是却有本质的区别。

    中介者模式主要用来封装多个对象之间相互的交互,多用在系统内部的多个模块之间;而外观模式封装的是单向的交互,是从客户端访问系统的调用,没有从系统中来访问客户端的调用。

    在中介者模式的实现里面,是需要实现具体的交互功能的;而外观模式的实现里面,一般是组合调用或是转调内部实现的功能,通常外观模式本身并不实现这些功能。

    中介者模式的目的主要是松散多个同事之间的耦合,把这些耦合关系全部放到中介者中去实现;而外观模式的目的是简化客户端的调用,这点和中介者模式也不同。

    五、外观模式的优缺点

    使用外观模式的优点:

    松散耦合

    • 外观模式松散了客户端与子系统的耦合关系,让子系统内部的模块能更容易扩展和维护。

    简单易用

    • 外观模式让子系统更加易用,客户端不再需要了解子系统内部的实现,也不需要跟众多子系统内部的模块进行交互,只需要跟外观交互就可以了,相当于外观类为外部客户端使用子系统提供了一站式服务。

    更好地划分访问的层次

    • 通过合理使用Facade,可以帮助我们更好地划分访问的层次。有些方法是对系统外的,有些方法是在系统内部使用的。把需要暴露给外部的功能集中到外观中,这样既方便客户端使用,也很好地隐藏了内部的细节。

    使用外观模式的缺点

    • 不能很好地限制客户使用子系统类,如果对客户访问子系统类做太多的限制则减少了可变性和灵活性。

    • 在不引入抽象外观类的情况下,增加新的子系统可能需要修改外观类或客户端的源代码,违背了“开闭原则”。

    六、总结

    Facade封装了子系统外部和子系统内部多个模块的交互过程,从而简化了外部的调用。通过外观,子系统为外部提供一些高层的接口,以方便它们的使用。

    外观模式很好地体现了“最少知识原则”。

    如果不使用外观模式,客户端通常需要和子系统内部的多个模块交互,也就是说客户端会和这些模块之间都有依赖关系,任意一个模块的变动都可能会引起客户端的变动。

    使用外观模式后,客户端只需要和外观类交互,即只和这个外观类有依赖关系,不需要再去关心子系统内部模块的变动情况了。

    这样一来,客户端不但简单,而且这个系统会更有弹性。当系统内部多个模块发生变化的时候,这个变化可以被这个外观类吸收和消化,并不需要影响到客户端,换句话说就是:可以在不影响客户端的情况下,实现系统内部的维护和扩展。 

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  • Python设计模式:外观模式

    万次阅读 2020-01-01 11:20:27
    设计模式七:外观模式 什么是外观模式 有助于隐藏系统的内部复杂性,并通过一个简化的接口向客户端暴露必要的部分,这就是外观模式 使用场景 要为一个复杂系统提供单个简单的入口点时,就可以使用此模式 优点: 1....

    设计模式七:外观模式

    什么是外观模式

    有助于隐藏系统的内部复杂性,并通过一个简化的接口向客户端暴露必要的部分,这就是外观模式

    使用场景

    要为一个复杂系统提供单个简单的入口点时,就可以使用此模式
    优点:
    1.可以改变系统内部代码,但是客户端代码不用关心也不受影响。
    2.在多层系统中,可以为每一层引入一个外观接口,并让所有层级通过这些外观相互通信,提高了层级之间的松耦合性,尽可能保持层级独立。

    典型案例

    启动一台电脑,不会把内存、硬盘CPU加点运行,引导加载程序,CPU启动操作系统内核等这些复杂性暴露给客户端,而是创建一个外观(启动键)来封装整个过程,并且保证所有步骤按正确的次序运行。

    补充知识

    ABCMeta 抽象基类
    1.需要使用metaclass关键字继承ABCmeta
    2.使用@abstractmethod修饰器声明的方法在子类中必须实现

    实例代码

    from abc import ABCMeta,abstractmethod
    
    class Hardware(metaclass=ABCMeta):
        #定义硬件基类,子类必须实现 getpower start off 三个方法
        @abstractmethod
        def __init__(self):
            pass
    
        def __str__(self):
            pass
    
        @abstractmethod
        def getpower(self):
            pass
    
        @abstractmethod
        def start(self):
            pass
    
        @abstractmethod
        def off(self):
            pass
    
    class CPU(Hardware):
    
        def __init__(self):
            self.name = 'CPU'
    
        def getpower(self):
            print('{} get power.... '.format(self.name))
    
        def start(self):
            print('{} start ............OK'.format(self.name))
    
        def off(self):
            print('{} off ............OK'.format(self.name))
    
    class Disk(Hardware):
    
        def __init__(self):
            self.name = 'Disk'
    
        def getpower(self):
            print('{} get power.... '.format(self.name))
    
        def start(self):
            print('{} start ............OK'.format(self.name))
    
        def off(self):
            print('{} off ............OK'.format(self.name))
    
    class Memory(Hardware):
    
        def __init__(self):
            self.name = 'Memory'
    
        def getpower(self):
            print('{} get power.... '.format(self.name))
    
        def start(self):
            print('{} start ............OK'.format(self.name))
    
        def off(self):
            print('{} off ............OK'.format(self.name))
    
    class Computer:
        #外观
        def __init__(self):
            #创建所有需要的硬件类实例
            self.name = 'Computer'
            self.cpu = CPU()
            self.disk = Disk()
            self.memory = Memory()
    
        def start(self):
            #启动入口
            self.cpu.getpower()
            self.disk.getpower()
            self.memory.getpower()
            self.memory.start()
            self.disk.start()
            self.cpu.start()
            print('{} start ............OK'.format(self.name))
    
        def off(self):
            #关闭入口
            self.cpu.off()
            self.memory.off()
            self.disk.off()
            print('{} off ............OK'.format(self.name))
    
    def main():
        pc = Computer()
        #用户只需要知道启动方法,无需知道启动细节,下面关闭同理
        pc.start()
        print()
        pc.off()
    
    if __name__ == "__main__":
        main()
    
    
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  • 设计模式 外观模式 一键电影模式

    万次阅读 多人点赞 2014-05-14 22:51:52
    这个模式比较简单,嘿嘿,简单写一下。 老样子,先看 外观模式(Facade Pattern)定义:提供一个统一的接口,用来访问子系统中的一群接口,外观定义了一个高层的接口,让子系统更容易使用。其实就是为了方便客户的...
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  • 设计模式 | 外观模式及典型应用

    万次阅读 2018-09-16 20:59:32
    前言 本文的主要内容: ...外观模式是一种使用频率非常高的结构型设计模式,它通过引入一个外观角色来简化客户端与子系统之间的交互,为复杂的子系统调用提供一个统一的入口,降低子系统与客户...
  • 手把手带你全面了解外观模式
  • 设计模式(八)外观模式

    万次阅读 2016-07-25 10:26:25
    当我们开发Android的时候,无论是做SDK还是封装API,我们大多都会用到外观模式,它通过一个外观类使得整个系统的结构只有一个统一的高层接口,这样能降低用户的使用成本。
  • 外观模式(Facade Pattern)隐藏系统的复杂性,并向客户端提供了一个客户端可以访问系统的接口。这种类型的设计模式属于结构型模式,它向现有的系统添加一个接口,来隐藏系统的复杂性。 这种模式涉及到一个单一的类...
  • Python设计模式07-外观模式

    万次阅读 2018-09-30 21:39:01
    外观模式 系统会随着演化变得非常复杂,最终代码内部的类有大量的交互,错综复杂,不适合将其暴露给客户,外观设计模式有助于隐藏系统的内部复杂性,并通过一个简化的接口向客户端提供数据。本质上,外观模式是在已...
  • 设计模式笔记--外观模式(门面模式
  • 三级模式结构:外模式、模式和内模式 一、模式(Schema) 定义:也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。 理解: ① 一个数据库只有一个模式; ② 是...
  • 外观模式(Facade Pattern) 定义一个外观类,外观类隐藏系统的复杂性,为客户端提供简化的方法和对现有系统类方法的委托调用。 例如:二手房交易的中介,属于外观模式。买房者通过中介可以简单地买到二手房,中介...
  • Java设计模式_(结构型)_外观模式

    千次阅读 2017-09-25 14:54:33
    引用百科外观模式(Facade),为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,定义一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。Facade这个外观类为子系统提供一个共同的对外接口Clients客户对象通过一个外观接口...
  • 外模式、模式、内模式

    千次阅读 2014-02-03 22:01:30
    三级模式结构:外模式、模式和内模式 一、模式(Schema) 模式的作用:定义表 定义:也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。 理解: ① 一个数据库只有一个模式; ② ...
  • 外观模式(Java)

    万次阅读 2019-07-25 22:38:20
    这就是一个外观模式了,外观模式是一种简单常用的设计模式,其实你没有听说过这个设计模式也有可能用过,比如,我们在一个类中调用其余几个类的方法,并且按照一定顺序,这就属于外观模式。 讲解下我这个例子吧,在...
  • 三级模式:外模式、概念模式、内模式。一个数据库中外模式可以有多个,内模式和概念模式只能各有1个。 在数据库的三级模式结构中,内模式有( )
  • 本文我们主要介绍数据库的三级模式:外模式、模式和内模式的一些知识,希望能够对您有所帮助。 AD:2014WOT全球软件技术峰会北京站 课程视频发布 对于数据库的三级模式和两级映射,可能我们并不陌生。三级模式指...
  • 代理模式VS外观模式VS适配器模式

    千次阅读 2012-12-15 23:31:06
    代理模式VS外观模式VS适配器模式 学习了一个多月的设计模式,下面就对一些比较容易混淆的模式作一些比较和总结吧,如有不正确的地方,还望大家指正。 首先,看看代理模式的定义:为其他对象提供一种代理...
  • 1、外模式   外模式又称子模式,对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的那部分...
  • 设计模式(七)门面模式(Facade Pattern 外观模式

    万次阅读 多人点赞 2015-11-28 16:14:11
    一、模式定义门面模式(Facade Pattern):外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行,为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,外观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。...
  • 数据库系统结构(1)两种角度(2)数据库系统模式的概念(3)数据库系统的三级模式结构① 模式(Schema)② 外模式(External Schema)③ 内模式(Internal Schema)④ 数据库模式、外模式、内模式总结(4)数据库的...
  • 代理模式VS外观模式VS适配器模式这三个模式的相同之处是,它们都作用于用户与真实被使用的类或系统之间,作一个中间层,起到了让用户间接地调用真实的类的作用。简单扣扣字眼装饰器模式:能动态的新增或组合对象的...

空空如也

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