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Facade

También llamado: Fachada

Propósito

Facade es un patrón de diseño estructural que proporciona una interfaz simplificada a una biblioteca, un framework o cualquier otro grupo complejo de clases.

Patrón de diseño Facade

Problema

Imagina que debes lograr que tu código trabaje con un amplio grupo de objetos que pertenecen a una sofisticada biblioteca o framework. Normalmente, debes inicializar todos esos objetos, llevar un registro de las dependencias, ejecutar los métodos en el orden correcto y así sucesivamente.

Como resultado, la lógica de negocio de tus clases se vería estrechamente acoplada a los detalles de implementación de las clases de terceros, haciéndola difícil de comprender y mantener.

Solución

Una fachada es una clase que proporciona una interfaz simple a un subsistema complejo que contiene muchas partes móviles. Una fachada puede proporcionar una funcionalidad limitada en comparación con trabajar directamente con el subsistema. Sin embargo, tan solo incluye las funciones realmente importantes para los clientes.

Tener una fachada resulta útil cuando tienes que integrar tu aplicación con una biblioteca sofisticada con decenas de funciones, de la cual sólo necesitas una pequeña parte.

Por ejemplo, una aplicación que sube breves vídeos divertidos de gatos a las redes sociales, podría potencialmente utilizar una biblioteca de conversión de vídeo profesional. Sin embargo, lo único que necesita en realidad es una clase con el método simple codificar(nombreDelArchivo, formato). Una vez que crees dicha clase y la conectes con la biblioteca de conversión de vídeo, tendrás tu primera fachada.

Analogía en el mundo real

Un ejemplo de recepción de un pedido por teléfono

Haciendo pedidos por teléfono.

Cuando llamas a una tienda para hacer un pedido por teléfono, un operador es tu fachada a todos los servicios y departamentos de la tienda. El operador te proporciona una sencilla interfaz de voz al sistema de pedidos, pasarelas de pago y varios servicios de entrega.

Estructura

Estructura del patrón de diseño FacadeEstructura del patrón de diseño Facade
  1. El patrón Facade proporciona un práctico acceso a una parte específica de la funcionalidad del subsistema. Sabe a dónde dirigir la petición del cliente y cómo operar todas las partes móviles.

  2. Puede crearse una clase Fachada Adicional para evitar contaminar una única fachada con funciones no relacionadas que podrían convertirla en otra estructura compleja. Las fachadas adicionales pueden utilizarse por clientes y por otras fachadas.

  3. El Subsistema Complejo consiste en decenas de objetos diversos. Para lograr que todos hagan algo significativo, debes profundizar en los detalles de implementación del subsistema, que pueden incluir inicializar objetos en el orden correcto y suministrarles datos en el formato adecuado.

    Las clases del subsistema no conocen la existencia de la fachada. Operan dentro del sistema y trabajan entre sí directamente.

  4. El Cliente utiliza la fachada en lugar de invocar directamente los objetos del subsistema.

Pseudocódigo

En este ejemplo, el patrón Facade simplifica la interacción con un framework complejo de conversión de vídeo.

Ejemplo de la estructura del patrón Facade

Un ejemplo de aislamiento de múltiples dependencias dentro de una única clase fachada.

En lugar de hacer que tu código trabaje con decenas de las clases del framework directamente, creas una clase fachada que encapsula esa funcionalidad y la esconde del resto del código. Esta estructura también te ayuda a minimizar el esfuerzo de actualizar a futuras versiones del framework o de sustituirlo por otro. Lo único que tendrías que cambiar en la aplicación es la implementación de los métodos de la fachada.

// Estas son algunas de las clases de un framework de conversión
// de video de un tercero. No controlamos ese código, por lo que
// no podemos simplificarlo.

class VideoFile
// ...

class OggCompressionCodec
// ...

class MPEG4CompressionCodec
// ...

class CodecFactory
// ...

class BitrateReader
// ...

class AudioMixer
// ...


// Creamos una clase fachada para esconder la complejidad del
// framework tras una interfaz simple. Es una solución de
// equilibrio entre funcionalidad y simplicidad.
class VideoConverter is
    method convert(filename, format):File is
        file = new VideoFile(filename)
        sourceCodec = new CodecFactory.extract(file)
        if (format == "mp4")
            destinationCodec = new MPEG4CompressionCodec()
        else
            destinationCodec = new OggCompressionCodec()
        buffer = BitrateReader.read(filename, sourceCodec)
        result = BitrateReader.convert(buffer, destinationCodec)
        result = (new AudioMixer()).fix(result)
        return new File(result)

// Las clases Application no dependen de un millón de clases
// proporcionadas por el complejo framework. Además, si decides
// cambiar los frameworks, sólo tendrás de volver a escribir la
// clase fachada.
class Application is
    method main() is
        convertor = new VideoConverter()
        mp4 = convertor.convert("funny-cats-video.ogg", "mp4")
        mp4.save()

Aplicabilidad

Utiliza el patrón Facade cuando necesites una interfaz limitada pero directa a un subsistema complejo.

A menudo los subsistemas se vuelven más complejos con el tiempo. Incluso la aplicación de patrones de diseño suele conducir a la creación de un mayor número de clases. Un subsistema puede hacerse más flexible y más fácil de reutilizar en varios contextos, pero la cantidad de código de configuración que exige de un cliente, crece aún más. El patrón Facade intenta solucionar este problema proporcionando un atajo a las funciones más utilizadas del subsistema que mejor encajan con los requisitos del cliente.

Utiliza el patrón Facade cuando quieras estructurar un subsistema en capas.

Crea fachadas para definir puntos de entrada a cada nivel de un subsistema. Puedes reducir el acoplamiento entre varios subsistemas exigiéndoles que se comuniquen únicamente mediante fachadas.

Por ejemplo, regresemos a nuestro framework de conversión de vídeo. Puede dividirse en dos capas: la relacionada con el vídeo y la relacionada con el audio. Puedes crear una fachada para cada capa y hacer que las clases de cada una de ellas se comuniquen entre sí a través de esas fachadas. Este procedimiento es bastante similar al patrón Mediator.

Cómo implementarlo

  1. Comprueba si es posible proporcionar una interfaz más simple que la que está proporcionando un subsistema existente. Estás bien encaminado si esta interfaz hace que el código cliente sea independiente de muchas de las clases del subsistema.

  2. Declara e implementa esta interfaz en una nueva clase fachada. La fachada deberá redireccionar las llamadas desde el código cliente a los objetos adecuados del subsistema. La fachada deberá ser responsable de inicializar el subsistema y gestionar su ciclo de vida, a no ser que el código cliente ya lo haga.

  3. Para aprovechar el patrón al máximo, haz que todo el código cliente se comunique con el subsistema únicamente a través de la fachada. Ahora el código cliente está protegido de cualquier cambio en el código del subsistema. Por ejemplo, cuando se actualice un subsistema a una nueva versión, sólo tendrás que modificar el código de la fachada.

  4. Si la fachada se vuelve demasiado grande, piensa en extraer parte de su comportamiento y colocarlo dentro de una nueva clase fachada refinada.

Pros y contras

  • Puedes aislar tu código de la complejidad de un subsistema.

Relaciones con otros patrones

  • Facade define una nueva interfaz para objetos existentes, mientras que Adapter intenta hacer que la interfaz existente sea utilizable. Normalmente Adapter sólo envuelve un objeto, mientras que Facade trabaja con todo un subsistema de objetos.

  • Abstract Factory puede servir como alternativa a Facade cuando tan solo deseas esconder la forma en que se crean los objetos del subsistema a partir del código cliente.

  • Flyweight muestra cómo crear muchos pequeños objetos, mientras que Facade muestra cómo crear un único objeto que represente un subsistema completo.

  • Facade y Mediator tienen trabajos similares: ambos intentan organizar la colaboración entre muchas clases estrechamente acopladas.

    • Facade define una interfaz simplificada a un subsistema de objetos, pero no introduce ninguna nueva funcionalidad. El propio subsistema no conoce la fachada. Los objetos del subsistema pueden comunicarse directamente.
    • Mediator centraliza la comunicación entre componentes del sistema. Los componentes conocen únicamente el objeto mediador y no se comunican directamente.
  • Una clase fachada a menudo puede transformarse en una Singleton, ya que un único objeto fachada es suficiente en la mayoría de los casos.

  • Facade es similar a Proxy en el sentido de que ambos pueden almacenar temporalmente una entidad compleja e inicializarla por su cuenta. Al contrario que Facade, Proxy tiene la misma interfaz que su objeto de servicio, lo que hace que sean intercambiables.

Ejemplos de código

Patrones de diseño: Facade en Java Patrones de diseño: Facade en C# Patrones de diseño: Facade en C++ Patrones de diseño: Facade en PHP Patrones de diseño: Facade en Python Patrones de diseño: Facade en Ruby Patrones de diseño: Facade en Swift Patrones de diseño: Facade en TypeScript Patrones de diseño: Facade en Go