设计模式(十九)——中介者模式(Mediator Pattern)

中介者模式(Mediator Pattern)

基本介绍

中介者模式（Mediator Pattern），用一个中介对象来封装一系列的对象交互。中介者使各个对象不须要显式地相互引用，从而使其耦合松散，并且能够独立地改变它们之间的交互。

核心

• 若是一个系统中对象之间的联系呈现为网状结构,对象之间存在大量多对多关系,将致使关系及其复杂,这些对象称为“同事对象”
• 咱们能够引入一 个中介者对象,使各个同事对象只跟中介者对象打交道，将复杂的网络结构化解为以下的星形结构。
  

本质

解耦多个同事对象之间的交互关系。每一个对象都持有中介者对象的引用,只跟中介者对象打交道。咱们经过中介者对象统一管理这些交互关系。

中介者模式的UML类图

结构分析

1. Mediator 就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口
2. Colleague 是抽象同事类
3. ConcreteMediator 具体的中介者对象, 实现抽象方法, 他须要知道全部的具体的同事类,即以一个集合来管理HashMap,并接受某个同事对象消息，完成相应的任务
4. ConcreteColleague 具体的同事类，会有不少, 每一个同事只知道本身的行为， 而不了解其余同事类的行为(方法)， 可是他们都依赖中介者对象

开发中常见的场景：

• MVC模式(其中的C，控制器就是一个中介者对象。M和V都和他打交
  道)
• 窗口游戏程序，窗口软件开发中窗口对象也是一个中介者对象
• 图形界面开发GUI中，多个组件之间的交互，能够经过引入一个中介者对象来解决，能够是总体的窗口对象或者DOM对象
• Java.lang.reflect.Method#invoke()

实例分析

智能家庭项目

1. 智能家庭包括各类设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘 等
2. 主人要看电视时，各个设备能够协同工做，自动完成看电视的准备工做，好比流程为：闹铃响起->咖啡机开始作咖啡->窗帘自动落下->电视机开始播放

传统方案实现

问题分析

1. 当各电器对象有多种状态改变时，相互之间的调用关系会比较复杂
2. 各个电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合.
3. 各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱
4. 当系统增长一个新的电器对象时，或者执行流程改变时，代码的可维护性、扩展性都不理想 考虑中介者模式

中介者模式实现

UML类图

代码实现

Colleague抽象同事类

public abstract class Colleague {
	//抽象中介者
	private Mediator mediator;
	public String name;

	public Colleague(Mediator mediator, String name) {
		this.mediator = mediator;
		this.name = name;
	}

	public Mediator getMediator () {
		return this.mediator;
	}

	public abstract void sendMessage ( int stateChange);
}

ConcreteColleague 具体的同事类

闹钟

public class Alarm extends Colleague {

	//构造器
	public Alarm(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		//在建立Alarm 同事对象时，将本身放入到ConcreteMediator 对象中[集合]
		mediator.register(name, this);
	}

	public void sendAlarm ( int stateChange) {
		sendMessage(stateChange);
	}

	@Override
	public void sendMessage ( int stateChange) {
		//调用的中介者对象的getMessage
		this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
	}

}

电视

public class TV extends Colleague {

	public TV(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		mediator.register(name, this);
	}

	@Override
	public void sendMessage ( int stateChange) {
		this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
	}

	public void startTv () {
		System.out.println("It's time to StartTv!");
	}

	public void stopTv () {
		System.out.println("StopTv!");
	}
}

窗帘

public class Curtains extends Colleague {

	public Curtains(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		mediator.register(name, this);
	}

	@Override
	public void sendMessage ( int stateChange) {
		this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
	}

	public void upCurtains () {
		System.out.println("I am holding Up Curtains!");
	}

}

咖啡机

public class CoffeeMachine extends Colleague {

	public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		mediator.register(name, this);
	}

	@Override
	public void sendMessage ( int stateChange) {
		this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
	}

	//开咖啡机
	public void startCoffee () {
		System.out.println("It's time to startcoffee!");
	}

	//关咖啡机
	public void finishCoffee () {
		System.out.println("After 5 minutes!");
		System.out.println("Coffee is ok!");
		sendMessage(0);
	}
}

Mediator抽象中介者

public abstract class Mediator {
	//将给中介者对象，加入到集合中
	public abstract void register ( String colleagueName, Colleague colleague);

	//接收消息, 具体的同事对象发出
	public abstract void getMessage ( int stateChange, String colleagueName);

	public abstract void sendMessage ();
}

具体中介者

须要知道全部的具体的同事类,即以一个集合来管理HashMap,并接受某个同事对象消息，完成相应的任务

//具体的中介者类
public class ConcreteMediator extends Mediator {
	//集合，放入全部的同事对象
	private HashMap<String, Colleague> colleagueMap;
	private HashMap<String, String> interMap;

	public ConcreteMediator() {
		colleagueMap = new HashMap<String, Colleague>();
		interMap = new HashMap<String, String>();
	}

	@Override
	public void register ( String colleagueName, Colleague colleague) {
		colleagueMap.put(colleagueName, colleague);

		if (colleague instanceof Alarm) {
			interMap.put("Alarm", colleagueName);
		} else if (colleague instanceof CoffeeMachine) {
			interMap.put("CoffeeMachine", colleagueName);
		} else if (colleague instanceof TV) {
			interMap.put("TV", colleagueName);
		} else if (colleague instanceof Curtains) {
			interMap.put("Curtains", colleagueName);
		}

	}

	//具体中介者的核心方法
	//1. 根据获得消息，完成对应任务
	//2. 中介者在这个方法，协调各个具体的同事对象，完成任务
	@Override
	public void getMessage ( int stateChange, String colleagueName) {
		//处理闹钟发出的消息
		if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Alarm) {
			if (stateChange == 0) {
				((CoffeeMachine) (colleagueMap.get(interMap
						.get("CoffeeMachine")))).startCoffee();
				((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).startTv();
			} else if (stateChange == 1) {
				((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).stopTv();
			}

		} else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
			((Curtains) (colleagueMap.get(interMap.get("Curtains"))))
					.upCurtains();

		} else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof TV) {//若是TV发现消息

		} else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Curtains) {
			//若是是以窗帘发出的消息，这里处理...
		}

	}

	@Override
	public void sendMessage () {

	}

}

客户端调用

public class ClientTest {

	public static void main(String[] args) {
		//建立一个中介者对象
		Mediator mediator = new ConcreteMediator();
		
		//建立Alarm 而且加入到 ConcreteMediator 对象的HashMap
		Alarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");
		
		//建立了CoffeeMachine 对象，并 且加入到 ConcreteMediator 对象的HashMap
		CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator,
				"coffeeMachine");
		
		//建立 Curtains , 并 且加入到 ConcreteMediator 对象的HashMap
		Curtains curtains = new Curtains(mediator, "curtains");
		TV tV = new TV(mediator, "TV");
		
		//让闹钟发出消息
		alarm.sendAlarm(0);
		coffeeMachine.finishCoffee();
		alarm.sendAlarm(1);
	}

}

结果

It's time to startcoffee!
It's time to StartTv!
After 5 minutes!
Coffee is ok!
I am holding Up Curtains!
StopTv!

中介者模式的注意事项

优势

1. 多个类相互耦合，会造成网状结构, 使用中介者模式将网状结构分离为星型结构，进行解耦
2. 减小类间依赖，下降了耦合，符合迪米特原则

缺点

1. 中介者承担了较多的责任，一旦中介者出现了问题，整个系统就会受到影响
2. 若是设计不当，中介者对象自己变得过于复杂，这点在实际使用时，要特别注意