الواجهة (Facade).

الواجهة (Facade) هي نمط تصميم هيكلي يوفر واجهة مبسطة لمكتبة أو إطار عمل أو أي مجموعة معقدة أخرى من الفئات.

تخيل أنك بحاجة إلى جعل الكود الخاص بك يعمل مع مجموعة واسعة من الكائنات التي تنتمي إلى مكتبة أو إطار عمل متطور. في العادة، ستحتاج إلى تهيئة جميع تلك الكائنات، وتتبع التبعيات، وتنفيذ الأساليب بالترتيب الصحيح، وما إلى ذلك.

نتيجةً لذلك، سيصبح منطق الأعمال في فئاتك مقترنًا بشكل وثيق بتفاصيل تنفيذ فئات الطرف الثالث، مما يجعل فهمه وصيانته أمرًا صعبًا.

الواجهة هي فئة توفر واجهة بسيطة لنظام فرعي معقد يحتوي على الكثير من الأجزاء المتحركة. قد توفر الواجهة وظائف محدودة مقارنةً بالتعامل مع النظام الفرعي مباشرة. غير أنها تتضمن فقط تلك الميزات التي يهتم بها العملاء فعلاً.

يُعدّ استخدام الواجهة مفيدًا عندما تحتاج إلى دمج تطبيقك مع مكتبة متطورة تحتوي على عشرات الميزات، لكنك تحتاج فقط إلى جزء صغير من وظائفها.

على سبيل المثال، قد يستخدم تطبيق يرفع مقاطع فيديو قصيرة ومضحكة عن القطط إلى منصات التواصل الاجتماعي مكتبة تحويل فيديو احترافية. غير أن كل ما يحتاجه هو فئة تحتوي على الأسلوب الواحد encode(filename, format). بعد إنشاء هذه الفئة وربطها بمكتبة تحويل الفيديو، ستحصل على أولى واجهاتك.

في هذا المثال، يبسّط نمط الواجهة (Facade) التفاعل مع إطار عمل تحويل الفيديو المعقد.

بدلاً من جعل الكود الخاص بك يعمل مع عشرات فئات إطار العمل مباشرة، تقوم بإنشاء فئة واجهة تُغلّف تلك الوظائف وتُخفيها عن بقية الكود. تساعد هذه البنية أيضًا على تقليل الجهد المبذول عند الترقية إلى إصدارات مستقبلية من إطار العمل أو استبداله بآخر. الشيء الوحيد الذي ستحتاج إلى تغييره في تطبيقك هو تنفيذ أساليب الواجهة.

// هذه بعض فئات إطار عمل تحويل الفيديو المعقد التابع لطرف ثالث.
// لا نتحكم في هذا الكود، وبالتالي لا يمكننا تبسيطه.

class VideoFile
// ...

class OggCompressionCodec
// ...

class MPEG4CompressionCodec
// ...

class CodecFactory
// ...

class BitrateReader
// ...

class AudioMixer
// ...


// ننشئ فئة واجهة لإخفاء تعقيد إطار العمل
// خلف واجهة بسيطة. وهو مقايضة بين الوظائف والبساطة.
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)

// فئات التطبيق لا تعتمد على الكثير من الفئات
// التي يوفرها إطار العمل المعقد. كذلك، إذا قررت
// التبديل إلى إطار عمل آخر، فأنت بحاجة فقط إلى إعادة كتابة فئة الواجهة.
class Application is
    method main() is
        convertor = new VideoConverter()
        mp4 = convertor.convert("funny-cats-video.ogg", "mp4")
        mp4.save()

1. تحقق مما إذا كان بالإمكان توفير واجهة أبسط مما يوفره النظام الفرعي الحالي بالفعل. أنت على الطريق الصحيح إذا كانت هذه الواجهة تجعل كود العميل مستقلاً عن كثير من فئات النظام الفرعي.

2. أعلن عن هذه الواجهة ونفّذها في فئة واجهة جديدة. يجب أن تعيد الواجهة توجيه الاستدعاءات من كود العميل إلى الكائنات المناسبة في النظام الفرعي. ينبغي أن تكون الواجهة مسؤولة عن تهيئة النظام الفرعي وإدارة دورة حياته اللاحقة ما لم يكن كود العميل يتولى ذلك مسبقًا.

3. للاستفادة الكاملة من النمط، اجعل جميع كود العميل يتواصل مع النظام الفرعي فقط عبر الواجهة. الآن أصبح كود العميل محميًا من أي تغييرات في كود النظام الفرعي. على سبيل المثال، عند ترقية النظام الفرعي إلى إصدار جديد، ستحتاج فقط إلى تعديل الكود في الواجهة.

4. إذا أصبحت الواجهة كبيرة جدًا، فكّر في استخراج جزء من سلوكها إلى فئة واجهة جديدة ومحسّنة.

• الواجهة (Facade) تُعرّف واجهة جديدة للكائنات الموجودة، في حين يحاول المهايئ (Adapter) جعل الواجهة الحالية قابلة للاستخدام. عادةً ما يلف المهايئ كائنًا واحدًا فقط، بينما تعمل الواجهة مع نظام فرعي كامل من الكائنات.

• يمكن أن يكون المصنع المجرد (Abstract Factory) بديلاً لـ الواجهة (Facade) عندما تريد فقط إخفاء طريقة إنشاء كائنات النظام الفرعي من كود العميل.

• يُوضح الكائن الخفيف (Flyweight) كيفية إنشاء كميات كبيرة من الكائنات الصغيرة، بينما تُوضح الواجهة (Facade) كيفية إنشاء كائن واحد يمثل نظامًا فرعيًا بأكمله.

• تؤدي الواجهة (Facade) والوسيط (Mediator) وظائف متشابهة: كلاهما يحاول تنظيم التعاون بين فئات كثيرة مترابطة بإحكام.

  • تُعرّف الواجهة واجهة مبسطة لنظام فرعي من الكائنات، لكنها لا تُدخل أي وظائف جديدة. النظام الفرعي نفسه لا يعرف بوجود الواجهة. يمكن للكائنات داخل النظام الفرعي التواصل مباشرة مع بعضها.
  • يُمركز الوسيط التواصل بين مكوّنات النظام. المكوّنات تعرف فقط كائن الوسيط ولا تتواصل مباشرة.

• يمكن في أغلب الأحيان تحويل فئة الواجهة (Facade) إلى المفرد (Singleton) نظرًا لأن كائن واجهة واحدًا يكفي في معظم الحالات.

• تتشابه الواجهة (Facade) مع الوكيل (Proxy) في أن كليهما يُضيف طبقة حاجزة أمام كيان معقد ويُهيئه بشكل مستقل. على عكس الواجهة، يمتلك الوكيل نفس الواجهة التي يمتلكها كائن الخدمة، مما يجعلهما قابلَين للتبادل.