【设计模式（17）】行为型模式之中介者模式
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如有勘误，欢迎指出和讨论，本文后期也会进行修正和补充
前言
相信很多人都对更换手机号有所顾虑，或者体验过了这种麻烦——通知每个人自己手机号变更了，亲友朋友同事上司全都得通知一遍，万一漏了，就失联了，甚至还得确保他们收到且更换了通讯录中你的号码
那么，我们能不能将手机号存在一个中介处，我们只需要告知中介处我们的新手机号。当有人想找我们的时候，他们也只需要询问中介就行了。
比如公司、班级、家庭的通讯录，自己手机号或者地址修改后，也同步修改一下就好了，找人的时候去上面查找即可。
同样的例子，还有人才交流市场、聊天室、房屋中介等等，甚至是前台小姐姐都算是中介者~
那么我们的网状关系结构，就变成了星型关系结构
简而言之，其目的就是为了降低对象之间的耦合性，从而提高其灵活性
1.介绍
适用目的：定义一个中介对象来封装一系列对象之间的交互，使原有对象之间的耦合松散，且可以独立地改变它们之间的交互。
主要解决：对象之间存在大量的关联关系，会导致系统结构复杂，若某一个对象发生改变，则需要跟踪处理所有有关的对象。
何时使用：多个指责相似的类相互耦合，形成了网状结构。
如何解决：对象 Colleague 之间的通信封装到一个类中统一处理。
关键代码：定义中介者，用于存储和管理Colleague；定义Colleague持有中介者，并通过中介者相互通讯；
应用实例：聊天室；MVC框架；资源调度系统；
优点：
- 降低了类的复杂度，将一对多转化成了一对一，提高了灵活性，易于扩展和维护
- 各个类之间的解耦，降低了系统的耦合度
- 类之间各司其职，符合迪米特原则
缺点：Colleague越多，则中介者越臃肿，越难以维护
使用场景：
- 系统中对象之间存在比较复杂的引用关系，导致它们之间的依赖关系结构混乱而且难以复用该对象
- 想通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。
- 大量相似的类，相互之间若是网状关系则十分混乱
注意事项：不应当在职责混乱的时候使用。
2.结构
中介者模式包含以下主要角色：
- 抽象中介者（Mediator）角色：它是中介者的接口，提供了同事对象注册与转发同事对象信息的抽象方法。
- 具体中介者（Concrete Mediator）角色：实现中介者接口，定义一个 List 来管理同事对象，协调各个同事角色之间的交互关系，因此它依赖于同事角色。
- 抽象同事类（Colleague）角色：定义同事类的接口，保存中介者对象，提供同事对象交互的抽象方法，实现所有相互影响的同事类的公共功能。
- 具体同事类（Concrete Colleague）角色：是抽象同事类的实现者，当需要与其他同事对象交互时，由中介者对象负责后续的交互。
3.实现步骤
3.1.简单实例：模拟聊天室
业务流程如下：
- 用户进入聊天室时进行注册
- 用户发送消息时，会将消息转发给聊天室的其他用户
- 用户收到消息时，显示消息内容和发送者
代码如下：
-
定义抽象中介者
//抽象中介者 abstract class Mediator { public abstract void register(Colleague colleague); public abstract void relay(Colleague colleague,String msg); } -
定义具体中介者，实现抽象中介者的功能
class ConcreteMediator extends Mediator { private Set<Colleague> colleagues = new HashSet<>(); @Override public void register(Colleague colleague) { if (!colleagues.contains(colleague)) { colleagues.add(colleague); } } @Override public void relay(Colleague colleague,String msg) { for (Colleague item : colleagues) { if (!Objects.equals(item, colleague)) { item.receive(colleague,msg); } } } }此处使用
Set作为容器，也可以使用List、Map、Queue等容器，没啥区别转发的行为也可以是存入消息队列、命令池等，视情况而定
请注意此处用对象比较，不要使用其内部的参数，避免两个不同的人使用相同标识符的情况，也给同事类留出更大的自定义扩展空间
-
定义抽象同事类
abstract class Colleague { protected Mediator mediator; public String name; public Colleague(Mediator mediator, String name) { this.mediator = mediator; this.name = name; } public abstract void receive(Colleague colleague, String msg); public abstract void send(String msg); }此处的mediator即中介者，被同事持有，以便于向中介者传递消息，当然也可以使用单例模式或者向接口发送消息等解决方案
此处的name为同事类的标识符，即用于分辨同事是谁，也可以使用uid等作为标识符
请注意此处的标识符并不唯一，相当于生活中的姓名，是可能也允许出现重复的
-
定义具体同事类，实现抽象同事类
class ConcreteColleague extends Colleague { public ConcreteColleague(Mediator mediator, String name) { super(mediator, name); } @Override public void receive(Colleague colleague,String msg) { System.out.println(name + " receive message from "+colleague.name+": " + msg); } @Override public void send(String msg) { System.out.println(name + " send message: " + msg); mediator.relay(this,msg); } }具体同事类可以定义多个，每个可以自行定义收发消息的行为，也可以存储自定义的信息
例如：
-
定义老师类，存储老师的联系方式、教师编号等信息
-
定义学生类，存储学生的学号、所在班级等信息
-
定义管理员类，存储联系方式即可
但存在多种同事类的情况下，建议在抽象同事类中留有类型标记（如
int type），以便于中介者识别 -
测试代码
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Mediator mediator=new ConcreteMediator();
Colleague colleagueA=new ConcreteColleague(mediator,"A");
Colleague colleagueB=new ConcreteColleague(mediator,"B");
Colleague colleagueC=new ConcreteColleague(mediator,"C");
mediator.register(colleagueA);
mediator.register(colleagueB);
mediator.register(colleagueC);
colleagueA.send("Hello! I'm A");
System.out.println("-------------");
colleagueB.send("Hello! I'm B");
System.out.println("-------------");
colleagueC.send("Hello! I'm C");
}
}
运行结果
3.2.进阶实例：模拟聊天室
模拟业务：
- 建立一个聊天室，有三种类型的人员：学生、老师、GM
- 每种身份均允许多个人参与
- 每个人拥有一个独立的聊天框，显示所有人发送的消息
全部代码：
package com.company.designPattern.mediator.test2;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.util.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.List;
/**
* @Description: 聊天室demo代码
* @Author: Echo
* @Time: 2021/2/25 10:22
* @Email: 347110596@qq.com
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//初始化聊天室
Medium md = new ChatRoom();
//初始化参与者
Colleague member1 = new Student("小明");
Colleague member2 = new Student("小红");
Colleague member3 = new Teacher("张老师");
Colleague member4 = new Manager("GM");
//注册
md.register(member1);
md.register(member2);
md.register(member3);
md.register(member4);
}
}
enum Types {
Teacher("老师"),
Student("学生"),
Manager("管理员"),
;
private final String TypeName;
public String getTypeName() {
return TypeName;
}
Types(String typeName) {
TypeName = typeName;
}
}
//抽象中介者
interface Medium {
void register(Colleague member); //注册
void relay(Colleague from, String ad); //转发
}
//具体中介者：房地产中介
class ChatRoom implements Medium {
private List<Colleague> members = new ArrayList<>();
public void register(Colleague member) {
if (!members.contains(member)) {
members.add(member);
member.setMedium(this);
}
}
public void relay(Colleague from, String msg) {
for (Colleague to : members) {
if (!Objects.equals(from, to)) {
to.receive(from, msg);
}
}
}
}
//抽象同事类
abstract class Colleague extends JFrame implements ActionListener {
private static final long serialVersionUID = -7219939540794786080L;
protected Medium medium;
protected String name;
protected Types identify;
JTextField SentText;
JTextArea ReceiveArea;
public Colleague(String name, Types identify) {
//初始化弹窗标题
super(name);
//初始化同事类信息
this.name = name;
this.identify = identify;
//初始化弹窗
ClientWindow();
}
//定义客户端
void ClientWindow() {
//初始化容器
Container cp = this.getContentPane();
ReceiveArea = new JTextArea(10, 18);
ReceiveArea.setEditable(false);
SentText = new JTextField(18);
// 接收消息模块
JPanel p1 = new JPanel();
p1.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("接收内容："));
p1.add(ReceiveArea);
// 初始化消息内容
JScrollPane sp = new JScrollPane(p1);
// 置顶
cp.add(sp, BorderLayout.NORTH);
// 发送消息模块
JPanel p2 = new JPanel();
p2.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("发送内容："));
p2.add(SentText);
// 置底
cp.add(p2, BorderLayout.SOUTH);
// 输入框设置监听
SentText.addActionListener(this);
// 设置客户端窗口属性
this.setLocation(50, 100); // 窗口位置
this.setSize(250, 330);// 窗口大小
this.setResizable(false); // 窗口大小不可调整
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 窗口关闭操作-退出
this.setVisible(true); // 窗口可见
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
// 发送消息
String tempInfo = SentText.getText().trim();
this.send(tempInfo);
// 输入框重置为空
SentText.setText("");
}
@Override
public String getName() {
return name;
}
public void setMedium(Medium medium) {
this.medium = medium;
}
public abstract void send(String ad);
public abstract void receive(Colleague from, String ad);
}
//具体同事类
class CommonColleague extends Colleague {
private static final long serialVersionUID = -1443076716629516027L;
public CommonColleague(String name, Types identify) {
super(name, identify);
}
public void send(String msg) {
// 显示消息
ReceiveArea.append("我: " + msg + "\n");
// 使滚动条滚动到最底端
ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length());
// 转发消息
medium.relay(this, msg);
}
public void receive(Colleague from, String msg) {
// 获取发送者身份
String sender = from.name + "（" + from.identify.getTypeName() + "）";
// 显示消息
ReceiveArea.append(sender + ": " + msg + "\n");
// 使滚动条滚动到最底端
ReceiveArea.setCaretPosition(ReceiveArea.getText().length());
}
}
//具体同事类：学生
class Student extends CommonColleague {
private String stuNum;// 学号
private String classId;// 班级编号
//身份
private final static Types identify = Types.Student;
public Student(String name) {
super(name, identify);
}
}
//具体同事类：老师
class Teacher extends CommonColleague {
private String phone;// 手机号
//身份
private final static Types identify = Types.Teacher;
public Teacher(String name) {
super(name, identify);
}
}
//具体同事类：管理员
class Manager extends CommonColleague {
//身份
private final static Types identify = Types.Manager;
public Manager(String name) {
super(name, identify);
}
}
运行结果:
相关demo地址：https://gitee.com/echo_ye/practice/tree/master/src/main/java/com/company/designPattern/mediator
4.实际使用
在实际开发中，通常并不严格按照上述模式开发，而通过简化来使快速开发，并缩小项目体积
-
不定义中介者接口，直接使用中介者（不太建议）：效果显而易见，但即便只有一个中介者也不太建议，使项目更简单很重要，但易于扩展同样重要
-
同事类不持有中介者，使用时直接获取并调用（建议）：相互持有是一个很有风险的事情，避开风险显然有利无害
-
单例化中介者（建议）：若只有一个中介者，将其单例化可以避免误操作再次实例化；当然多个中介者的话就不能这样了
后记
中介者模式的核心目的是将网状结构转换为星型结构，即从N-N改变为N-1-N，从而降低系统的复杂度
作者：Echo_Ye
WX：Echo_YeZ
Email ：echo_yezi@qq.com
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