Java进阶篇设计模式之十 ---- 访问者模式和中介者模式

前言

在上一篇中咱们学习了行为型模式的解释器模式(Interpreter Pattern)和迭代器模式（Iterator Pattern）。本篇则来学习下行为型模式的两个模式，访问者模式(Visitor Pattern)和中介者模式（Mediator Pattern）。

访问者模式

简介

访问者模式（VisitorPattern），顾名思义使用了这个模式后就能够在不修改已有程序结构的前提下，经过添加额外的访问者来完成对已有代码功能的提高，它属于行为模式。访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操做。一旦这些操做须要修改的话，接受这个操做的数据结构则能够保持不变。
其主要目的是将数据结构与数据操做分离。

访问者模式能够说是设计模式中最难以理解的一个模式，由于相比其它模式而言，它过于”绕“了。可是咱们能够经过生活中的一些例子来理解它，好比家里来了客人，客人就是访问者，他能够作一些事情，可是又不能作所有的事情； 又或者说去网吧上网的小明，小明也是访问者，他能够在网吧玩游戏、看视频、听音乐等等，可是不能破坏网吧中的设备等等。按照这么理解，咱们大概就能够知道访问者模式主要是作什么了。

访问者模式主要由这五个角色组成，抽象访问者(Visitor)、具体访问者(ConcreteVisitor)、抽象节点(Node)、具体节点(ConcreteNode)和结构对象(ObjectStructure)。

• 抽象访问者(Visitor)角色：声明了一个或者多个方法操做，造成全部的具体访问者角色必须实现的接口。
• 具体访问者(ConcreteVisitor)角色：实现抽象访问者所声明的接口，也就是抽象访问者所声明的各个访问操做。
• 抽象节点(Node)角色：声明一个接受操做，接受一个访问者对象做为一个参数。
• 具体节点(ConcreteNode)角色：实现了抽象节点所规定的接受操做。
• 结构对象(ObjectStructure)角色：有以下的责任，能够遍历结构中的全部元素。

示例图以下:

这里为了方便理解，咱们使用一个简单的示例来加以说明。
图书馆有一台电脑，有两个帐户，其中一个是管理员的帐户，拥有全部权限，可是设置了密码；另外一个帐户是不须要密码，可是只能玩游戏和看图片。张三和李四前后使用了这台电脑，那么他们就能够看成是访问者。
那么咱们即可以根据这里例子来使用访问者模式进行开发，首先定义一个抽象的访问者，拥有玩游戏和看图片的方法；而后再定义一个抽象节点电脑，接受这个请求。
那么这个抽象类的代码以下:

interface Visitor {
   void visit(Games games);
   void visit(Photos photos);
}

interface Computer {
   void accept(Visitor visitor);
}

定义好该抽象类以后，咱们须要设计不一样的访问者对节点进行不一样的处理。而且须要设计具体节点类实现刚刚抽象节点的方法。

那么代码以下:

class ZhangSan implements Visitor {
   @Override
   public void visit(Games games) {
       games.play();
   }

   @Override
   public void visit(Photos photos) {
       photos.watch();
   }
}

class LiSi implements Visitor {
   @Override
   public void visit(Games games) {
       games.play();
   }
   @Override
   public void visit(Photos photos) {
       photos.watch();
   }
}

class Games implements Computer {
   @Override
   public void accept(Visitor visitor) {
       visitor.visit(this);
   }

   public void play() {
       System.out.println("play lol");
   }
}

class Photos implements Computer {
   @Override
   public void accept(Visitor visitor) {
       visitor.visit(this);
   }
   
   public void watch() {
       System.out.println("watch scenery photo");
   }
}

最后咱们还须要定义一个结构对象角色，提供一个的接口并容许该访问者进行访问，它能够对这些角色进行增长、修改或删除等操做和遍历。
代码以下:

class ObjectStructure {

    private List<Computer> computers = new ArrayList<Computer>();

    public void action(Visitor visitor) {
        computers.forEach(c -> {
            c.accept(visitor);
        });
    }
    public void add(Computer computer) {
        computers.add(computer);
    }
}

编写好以后，那么咱们来进行测试。
测试代码以下:

public static void main(String[] args) {
       // 建立一个结构对象
       ObjectStructure os = new ObjectStructure();
       // 给结构增长一个节点
       os.add(new Games());
       // 给结构增长一个节点
       os.add(new Photos());
       // 建立一个访问者
       Visitor visitor = new ZhangSan();
       os.action(visitor);

}

输出结果:

play lol
watch scenery photo

访问者模式优势：

扩展性好，能够在不修改对象结构中的元素的状况下，为对象结构中的元素添加新的功能；
符合单一职责原则，经过访问者将无关的行为分离，使职责单一；

访问者模式缺点：

违反了迪米特原则，由于具体元素对访问者公布细节；
违反了依赖倒置原则，依赖了具体类，没有依赖抽象；
对象结构变化困难，若对象结构发生了改变，访问者的接口和访问者的实现也都要发生相应的改变；

使用场景：

对象结构中对象对应的类不多改变，但常常须要在此对象结构上定义新的操做；
须要对一个对象结构中的对象进行不少不一样的而且不相关的操做，而须要避免让这些操做"污染"这些对象的类，也不但愿在增长新操做时修改这些类。

中介者模式

简介

中介者模式（Mediator Pattern），定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互关系。中介者使各个对象之间不须要显式地相互引用，从而使耦合性下降，并且能够独立地改变它们之间的交互行为，属于行为型模式。
其主要的目的是用来下降多个对象和类之间的通讯复杂性。

简单的来讲就是提供一个平台。好比生活中咱们常常用到的聊天软件QQ、微信群，或者是上网购物的网站淘宝、京东，又或者是房产中介。可是不管是QQ群，仍是房产中介，他们都是充当一个中间平台的做用，咱们能够直接经过这个平台获得咱们想要的信息，避免了独自获取花费的成本。

中介者模式主要由这四个角色组成， 抽象中介者(Mediator)、具体中介者(ConcreteMediator)、 抽象同事类(Colleague)和具体同事类(ConcreteColleague) 。

• 抽象中介者(Mediator): 定义了同事对象到中介者对象之间的接口。
• 具体中介者(ConcreteMediator): 实现抽象中介者的方法，它须要知道全部的具体同事类，同时须要从具体的同事类那里接收信息，而且向具体的同事类发送信息。
• 抽象同事类(Colleague): 定义了中介者对象的接口，它只知道中介者而不知道其余的同事对象。
• 具体同事类(ConcreteColleague) : 每一个具体同事类都只须要知道本身的行为便可，可是他们都须要认识中介者。

示例图以下:

这里为了方便理解，咱们使用一个简单的示例来加以说明。
xuwujing建立了一个Java的QQ群，并邀请了不少人进来，其中张三也加进来了，进群以后，你们开始互相打招呼进行交流。。。
那么咱们即可以根据这个简单的例子来使用中介者模式进行开发。
首先依旧定义一个抽象的中介者，就是QQ群，能够进行交流；而后再定义一个抽象的同事类，能够谈话。
那么这个抽象类的代码以下:

interface QQqun {
   void exchange(Person person,String message);
}

abstract class Person{
   protected String name;
   protected QQqun qun;  
   Person(String name,QQqun qun){
       this.name = name;
       this.qun = qun;
   }
}

定义好该抽象类以后，咱们再来定义具体的同事类，也就是xuwujing和张三，能够进行交流。

那么代码以下:

class ZhangSan extends Person{

   ZhangSan(String name, QQqun qun) {
       super(name, qun);
   }
   
    void exchange(String message){
       qun.exchange(this,message);
   }
   
    void talk(String message){
       System.out.println(name +"说：" + message);
   }
}

class XuWuJing extends Person{

   XuWuJing(String name, QQqun qun) {
       super(name, qun);
   }
   
    void exchange(String message){
       qun.exchange(this,message);
   }
   
    void talk(String message){
       System.out.println(name +"回应：" + message);
   }
}

最后再来定义具体中介者对象，这个QQ群的具体实现。
代码以下:

class JavaQQqun implements QQqun{
    private ZhangSan zs;
    private XuWuJing xwj;

    public ZhangSan getZs() {
        return zs;
    }

    public void setZs(ZhangSan zs) {
        this.zs = zs;
    }

    public XuWuJing getXwj() {
        return xwj;
    }


    public void setXwj(XuWuJing xwj) {
        this.xwj = xwj;
    }


    @Override
    public void exchange(Person person, String message) {
            if(zs.equals(person)){
                zs.talk(message);
            }else if(xwj.equals(person)){
                xwj.talk(message);
            }
    }
}

最后再来进行测试，定义好交流平台以及须要交流的人员。
那么测试代码以下:

public static void main(String[] args) {
    JavaQQqun jq = new JavaQQqun();  
       ZhangSan zs = new ZhangSan("张三", jq);
       XuWuJing xwj = new XuWuJing("xuwujing", jq);
       jq.setZs(zs);
       jq.setXwj(xwj);      
       zs.exchange("你们好！我是张三!");
       xwj.exchange("欢迎你！张三！");

}

输出结果:

张三说：你们好！我是张三
xuwujing回应：欢迎你！张三！

中介者模式优势：

灵活性高，由于将同事类进行了解耦，使其没必要有关联性；
下降了类的复杂度，将一对多转化成了一对一；

中介者模式缺点：

中介者使用过多，会使系统变得复杂难以维护；

使用场景：

经过一个中间类来封装多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

注意事项：

若不明确各个类的职责，那么就不要进行使用！

和外观模式、代理模式比较

中介者模式和外观模式、代理模式比较相似，可是又有不一样。
和外观模式比较，中介者模式中，同事类必须依赖与中介者，中介者也知道同事类；可是外观模式中，子系统是不须要知道外观类的存在，而且子系统是能够脱离外观模式的。
和代理模式，代理模式的核心就是代理做用，主要仍是对原先的类进行扩展或增长控制，好比进行权限控制；而中介者模式主要目的是为了减小对象以前的耦合，也就是同事类直接相互独立，互不影响。

参考文章: https://www.cnblogs.com/chenssy/p/3348520.html

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java-study是本人在学习Java过程当中记录的一些代码，也包括以前博文中使用的代码。若是感受不错，但愿顺手给个start，固然若是有不足，也但愿提出。
github地址: https://github.com/xuwujing/java-study

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