18.设计模式 MEDIATOR(中介者)

一、模式定义与核心思想

中介者模式是一种行为型设计模式，其核心目标是通过引入中介对象封装多个对象间的交互，将原本复杂的网状依赖转化为星型结构，实现松耦合与集中控制。该模式通过将对象间的通信逻辑抽象到中介层，赋予系统以下核心价值：

1. 解耦对象依赖：消除对象间的直接引用，降低耦合度（如飞机通过塔台调度而非直接协商）。
2. 统一交互规则：集中管理通信协议与业务流程（如聊天室消息路由、智能家居场景联动）。
3. 动态扩展性：新增对象只需与中介交互，无需修改现有逻辑（如新增设备至智能家居系统）。

经典场景：

• 多组件GUI界面的事件分发（如表单验证联动）
• 分布式系统的服务协调（如微服务注册中心）
• 游戏引擎中的角色行为调度（如战斗状态同步）

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二、模式组成与UML类图

核心角色

1. Mediator（抽象中介者）：

• 定义通信接口（如notify()方法），声明对象间交互规则。

1. ConcreteMediator（具体中介者）：

• 实现交互逻辑，维护同事对象集合（如ChatServer管理用户列表）。

1. Colleague（抽象同事类）：

• 持有中介者引用，定义通信方法（如send()和receive()）。

1. ConcreteColleague（具体同事类）：

• 实现业务逻辑，通过中介者传递消息（如聊天室用户、智能家居设备）。

UML类图

classDiagram
    class Mediator {
        <<interface>>
        +notify(sender: Colleague, event: String)
    }

    class ConcreteMediator {
        -colleagues: List<Colleague>
        +register(colleague: Colleague)
        +notify(sender: Colleague, event: String)
    }

    class Colleague {
        <<abstract>>
        -mediator: Mediator
        +send(event: String)
        +receive(event: String)
    }

    class ConcreteColleagueA {
        +send(event: String)
        +receive(event: String)
    }

    class ConcreteColleagueB {
        +send(event: String)
        +receive(event: String)
    }

    Mediator <|-- ConcreteMediator
    Colleague <|-- ConcreteColleagueA
    Colleague <|-- ConcreteColleagueB
    ConcreteMediator --> Colleague : manages
    Colleague --> Mediator : delegates

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三、代码实现示例

场景：实现智能家居设备联动（灯光、空调、音响）

// 1. 抽象中介者
interface SmartHomeMediator {
    void registerDevice(Device device);
    void notify(Device sender, String event);
}

// 2. 具体中介者（中央控制器）
class CentralController implements SmartHomeMediator {
    private List<Device> devices = new ArrayList<>();

    @Override
    public void registerDevice(Device device) {
        devices.add(device);
    }

    @Override
    public void notify(Device sender, String event) {
        for (Device device : devices) {
            if (device != sender) {
                device.receive(event);
            }
        }
    }
}

// 3. 抽象同事类
abstract class Device {
    protected SmartHomeMediator mediator;

    public Device(SmartHomeMediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
        mediator.registerDevice(this);
    }

    public abstract void send(String event);
    public abstract void receive(String event);
}

// 4. 具体同事类
class Light extends Device {
    public Light(SmartHomeMediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    @Override
    public void send(String event) {
        System.out.println("[灯光] 发送事件: " + event);
        mediator.notify(this, event);
    }

    @Override
    public void receive(String event) {
        if ("回家模式".equals(event)) {
            System.out.println(">> 灯光自动开启");
        } else if ("离家模式".equals(event)) {
            System.out.println(">> 灯光自动关闭");
        }
    }
}

class AirConditioner extends Device {
    public AirConditioner(SmartHomeMediator mediator) {
        super(mediator);
    }

    @Override
    public void send(String event) {
        System.out.println("[空调] 发送事件: " + event);
        mediator.notify(this, event);
    }

    @Override
    public void receive(String event) {
        if ("回家模式".equals(event)) {
            System.out.println(">> 空调调至26℃");
        }
    }
}

// 5. 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SmartHomeMediator mediator = new CentralController();
        Device light = new Light(mediator);
        Device ac = new AirConditioner(mediator);

        light.send("回家模式"); // 触发联动
    }
}

输出结果：

[灯光] 发送事件: 回家模式
>> 空调调至26℃

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四、工业级源码应用

1. Spring MVC框架

• • DispatcherServlet作为请求分发的中介者，协调Controller、ViewResolver等组件

7

14

• • 。

1. Java Timer调度器

• • Timer类通过TaskQueue管理定时任务，协调任务执行顺序

1

13

• • 。

1. 聊天服务器架构

• • 如Netty实现的聊天室，服务端作为中介者转发消息至其他客户端

2

6

• • 。

1. Android事件总线

• • EventBus库通过中介者模式解耦组件间的事件传递

3

12

• • 。

1. 微服务注册中心

• • Eureka/Nacos作为服务协调中介，管理服务发现与健康检查

7

14

• • 。

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五、模式对比与最佳实践

优势：

• 降低75%+的耦合度：通过集中管理交互逻辑（如智能家居场景联动）

1

4

• 。
• 提升可维护性：修改交互规则只需调整中介者（如聊天室新增消息过滤）

6

12

• 。

局限性：

• 中介者臃肿风险：复杂系统中可能成为“上帝对象”（需按业务拆分多个中介者）

3

10

• 。
• 性能损耗：高频交互场景可能因中介层引入延迟（如实时游戏引擎）

11

14

• 。

实践建议：

1. 明确职责边界：中介者应仅处理协调逻辑，避免包含业务代码

8

13

1. 。
2. 结合观察者模式：通过事件驱动提升扩展性（如Spring的事件监听机制）

3

14

1. 。

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总结

中介者模式如同软件架构的“交通指挥官”，通过集中调度与协议抽象，在智能家居、分布式系统等场景中展现出强大的解耦能力。其设计精髓在于将交互复杂性封装为可管理单元，开发者需重点把控中介者的职责粒度，结合具体场景选择静态或动态实现方式，从而构建出高内聚、低耦合的弹性架构。