Introdução
Padrões de Projetos fazem parte da tecnologia avançada de orientação a objetos e estão sendo incorporados por ferramentas de análise orientada a objetos, bem como livros, artigos, cursos e seminários. Grupos de estudo sobre padrões são abundantes e sugerem que as pessoas aprendam Padrões de Projetos somente depois de terem dominado práticas básicas de orientação a objetos. Os Padrões de Projeto são modelos de como resolver o problema do qual trata, podendo ser usados em diferentes situações.
Os Padrões de Projetos para software orientado a objetos estão documentados no livro "Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software" que contém um catálogo com 23 padrões de projetos (Design Patterns) orientados a software. A ideia dos autores do livro era documentar problemas recorrentes que aconteciam nos softwares aplicando a ideia de padrões de projeto a projetos de softwares, descrevendo uma estrutura para catalogar e descrever padrões de projeto, catalogar 23 padrões, entre outros.
Neste artigo será descrito o Padrão de Projeto Facade o qual será mais detalhado nas seções subsequentes do artigo.
Funcionamento
O Padrão de Projeto Facade oculta toda a complexidade de uma ou mais classes através de uma Facade (Fachada). A intenção desse Padrão de Projeto é simplificar uma interface. Existem outros dois Padrões de Projetos (Decorator e Adapter) já discutidos em outros artigos que possuem similaridades com o Padrão Facade, porém existem diferenças em relação a este padrão, como será visto mais adiante.
Com o Padrão Facade podemos simplificar a utilização de um subsistema complexo apenas implementando uma classe que fornece uma interface única e mais razoável, porém se desejássemos acessar as funcionalidades de baixo nível do sistema isso seria perfeitamente possível. É importante ressaltar que o padrão Facade não “encapsula” as interfaces do sistema, o padrão Facade apenas fornece uma interface simplificada para acessar as suas funcionalidades. Imagine que existe um sistema com diversas classes contendo diversos métodos e tenhamos que agrupar todas essas classes chamando diversos métodos para realizar uma determinada operação. Tendo uma Facade precisaríamos apenas construir um método que agrupe todas essas classes e chame todos esses métodos. Assim, quando usuário quiser fazer essa operação ele chamaria apenas a Facade que realizaria essa operação, simplificando muito todo o processo com uma simples interface. Vale ressaltar que isso não significa que uma Facade não tenha também funcionalidades próprias, ou seja, que tenha a sua própria inteligência e também utilize o subsistema. Um subsistema pode ter diversos Facades.
A definição oficial do padrão Facade é: “O Padrão Facade fornece uma interface unificada para um conjunto de interfaces em um subsistema. O Facade define uma interface de nível mais alto que facilita a utilização do subsistema”.
O Diagrama de classe abaixo mostra mais detalhes sobre o funcionamento do padrão Facade.
No diagrama de classe acima tem-se o Client que é quem acessa a Facade que, por sua vez, é uma interface simplificada do subsistema, sendo esta unificada e fácil de ser utilizada pelo cliente. Abaixo da Facade tem-se as classes do sistema que podem ser chamados diretamente, mas estão sendo agrupados na Facade.
Exemplo de Implementação
Segue abaixo um exemplo de implementação em Java utilizando o Padrão Facade.
public class Cpu {
public void start() {
System.out.println("inicialização inicial");
}
public void execute() {
System.out.println("executa algo no processador");
}
public void load() {
System.out.println("carrega registrador");
}
public void free() {
System.out.println("libera registradores");
}
}
public class Memoria {
public void load(int position, String info) {
System.out.println("carrega dados na memória");
}
public void free(int position, String info) {
System.out.println("libera dados da memória");
}
}
public class HardDrive {
public void read(int startPosition, int size) {
System.out.println("lê dados do HD");
}
public void write(int position, String info) {
System.out.println("escreve dados no HD");
}
}
public class ComputadorFacade {
private Cpu cpu = null;
private Memoria memoria = null;
private HardDrive hardDrive = null;
public ComputadorFacade(Cpu cpu,
Memoria memoria,
HardDrive hardDrive) {
this.cpu = cpu;
this.memoria = memoria;
this.hardDrive = hardDrive;
}
public void ligarComputador() {
cpu.start();
String hdBootInfo = hardDrive.read(BOOT_SECTOR, SECTOR_SIZE);
memoria.load(BOOT_ADDRESS, hdBootInfo);
cpu.execute();
memoria.free(BOOT_ADDRESS, hdBootInfo);
}
}
No exemplo acima podemos notar a quantidade de classes e métodos envolvidos quando precisamos inicializar o computador. Toda essa complexidade é exposta ao cliente que poderia chamar todas essas classes e cada um dos métodos das classes para realizar a tarefa de inicializar o computador. No entanto, ao usar uma Facade encapsulamos essa complexidade oferecendo uma interface simples e unificada ao cliente evitando acoplamento e complexidade. Apenas chamando o método ligarComputador() da classe ComputadorFacade tem-se uma interface simples que diz o que ela faz exatamente, sem expor a complexidade envolvida na operação.
Nota-se que todas as chamadas que estão no Facade poderiam ser feitas uma a uma no cliente, porém isso gera muito acoplamento e complexidade para o cliente, por isso a Facade simplifica e unifica esse conjunto de classes que gera muita complexidade.
Vantagens de Usar o Padrão Facade
O Padrão Facade nos permite desconectar a implementação do cliente de qualquer subsistema. Assim, se quiséssemos acrescentar novas funcionalidades no subsistema seria necessário apenas alterar a Facade ao invés de alterar diversos pontos do sistema. Além disso, o padrão Facade simplifica uma interface tornando-a muito mais simples e unifica um conjunto de classes mais complexas que pertencem a um subsistema.
Conclusão
O Padrão Facade é utilizado quando precisamos simplificar e unificar uma interface grande ou um conjunto complexo de interfaces. Uma das vantagens do padrão Facade é desconectar o cliente de um subsistema complexo, conforme pode ser visto no diagrama de classes. Um sistema pode ter diversos Facades simplificando diversos pontos do programa.
Bibliografia
- Eric Freeman, Elisabeth Robson, Bert Bates, Kathy Sierra. Head First Design Patterns. O'Reilly Media, 2004.
- Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., Vlissides, J. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison Wesley, 2010.
