18.java设计模式之中介者模式
基本需求
- 智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘等
- 要看电视时，各个设备可以协同工作，自动完成看电视的准备工作，比如流程为：闹铃响起->咖啡机开始做咖啡->窗帘自动落下->电视机开始播放
传统方案
- 各个类之间相互调用，依赖严重，消息传递不准确，调用结构混乱
- 说明
- 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
- 各个 电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合
- 各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱
- 当系统增加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
基本介绍
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中介者模式（Mediator），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需要显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互
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中介者模式属于行为型模式，使代码易于维护
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比如MVC模式，C（Controller 控制器）是M（Model 模型）和V（View 视图）的中介者，在前后端交互时起到了中间人的作用
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比如租房子
- 没有中介：有六个房东需要出租房屋，适合不一样的人租住。这六个房东之间有点联系。这时租客来租房，看了一号房东的房子不满意、但是一号房东觉得可以让他去看看其他五个朋友的房间。然后开始联系五个朋友。进行消息传递。一个如此，另外五个亦如此，如果二号房东房屋不出租或者出租出去了，情况发生了变化。他则需要通知其他五个朋友，告诉他们不用再给他介绍租客。这里就造成了中间一个人发生了变化，需要改动其他五个人
- 有中介：那六个房东都把房屋交给中介处理。租客A看房间一不满意直接通过中介看房间二。当房间二被出租了。中介也只需要通知房东二号、然后他们签订合同。下次还有人看房间就不会再看房间二。这里一个出现了变化也就影响改变了一个。并不会影响其他另外五个房东
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UML类图（原理）
- 说明
- Mediator 就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口
- Colleague 是抽象同事类
- ConcreteMediator 具体的中介者对象, 实现抽象方法, 他需要知道所有的具体的同事类,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
- ConcreteColleague 具体的同事类，会有很多, 每个同事只知道自己的行为，而不了解其他同事类的行为(方法)，但是他们都依赖中介者对象
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UML类图（案例）
- 说明
- ConcreteMediator是中介者实现类
- 在创建同事实现类的时候通过其构造方法将其注册到中介者中，通过sendMessage方法向中介者发送消息
- ConcreteMediator的getMessage方法会接收到同事类的消息协调调用其他对象，是核心方法
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代码实现
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public abstract class Mediator { // 中介者抽象类 // 将同事类加入到中介者中，由中介者对所有同事类进行交互，同事类之间不进行交互 // 将依赖由网状变成星状 public abstract void register(String colleagueName, Colleague colleague); // 接收消息 由同事类发出 public abstract void getMessage(String colleagueName, int stateChange); // 发送消息，发给同事类，本次案例中没有用到 public abstract void sendMessage(); } // 中介者实现类 public class ConcreteMediator extends Mediator { // 使用集合管理所有的中介者，如果key重复，则是最新注册的 ，可否弄成MapList的形式管理重复key private Map<String, Colleague> colleagueMap; // 名称的集合，方便我们自己获取对应的同事类，因为每次注册时 我们并不知道key，想获取value时不能获取，指定名称 后续使用简单 private Map<String, String> nameMap; public ConcreteMediator() { this.colleagueMap = new HashMap<>(); this.nameMap = new HashMap<>(); } @Override public void register(String colleagueName, Colleague colleague) { colleagueMap.put(colleagueName, colleague); if (colleague instanceof Alarm) { // 自定义名称 方便我们下面使用 nameMap.put("alarm", colleagueName); } else if (colleague instanceof CoffeeMachine) { nameMap.put("coffeeMachine", colleagueName); } else if (colleague instanceof Curtain) { nameMap.put("curtain", colleagueName); } else if (colleague instanceof TV) { nameMap.put("tv", colleagueName); } } @Override public void getMessage(String colleagueName, int stateChange) { // 根据得到消息，完成对应任务，中介者在这个方法，协调各个具体的同事对象，完成任务 if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Alarm) { // 处理闹钟的消息 可使用中介者的sendMessage方法进行处理 if (stateChange == 0) { ((CoffeeMachine) colleagueMap.get(nameMap.get("coffeeMachine"))).startCoffee(); ((TV) colleagueMap.get(nameMap.get("tv"))).startTv(); } else if (stateChange == 1) { ((TV) colleagueMap.get(nameMap.get("tv"))).stopTv(); } } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) { // 处理咖啡机的消息 if (stateChange == 0) { ((Curtain) colleagueMap.get(nameMap.get("curtain"))).upCurtains(); } } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof Curtain) { // 处理窗帘的消息 System.out.println(); } else if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof TV) { // 处理电视机的消息 System.out.println(); } } @Override public void sendMessage() { } } -
public abstract class Colleague { // 同事抽象类 protected String name; private Mediator mediator; public Colleague(String name, Mediator mediator) { this.name = name; this.mediator = mediator; } public Mediator getMediator() { return this.mediator; } // 发送消息 public abstract void sendMessage(int stateChange); } // 同事子类一 闹钟类 public class Alarm extends Colleague { public Alarm(String name, Mediator mediator) { super(name, mediator); // 将自己在中介者中进行注册 mediator.register(name, this); } @Override public void sendMessage(int stateChange) { // 获取中介者 调用中介者的getMessage方法 将消息传递给中介者 由中介者处理消息 this.getMediator().getMessage(super.name, stateChange); } public void sendAlarm(int stateChange) { sendMessage(stateChange); } } // 同事子类二 咖啡机 public class CoffeeMachine extends Colleague { public CoffeeMachine(String name, Mediator mediator) { super(name, mediator); mediator.register(name, this); } @Override public void sendMessage(int stateChange) { this.getMediator().getMessage(super.name, stateChange); } public void startCoffee() { System.out.println("It's time to startcoffee!"); } public void finishCoffee() { System.out.println("After 5 minutes!"); System.out.println("Coffee is ok!"); sendMessage(0); } } // 同事子类三 窗帘 public class Curtain extends Colleague { public Curtain(String name, Mediator mediator) { super(name, mediator); mediator.register(name, this); } @Override public void sendMessage(int stateChange) { this.getMediator().getMessage(super.name, stateChange); } public void upCurtains() { System.out.println("I am holding Up Curtains!"); } } // 同事子类四 电视机 public class TV extends Colleague { public TV(String name, Mediator mediator) { super(name, mediator); mediator.register(name, this); } @Override public void sendMessage(int stateChange) { this.getMediator().getMessage(super.name, stateChange); } public void startTv() { System.out.println("It's time to StartTv!"); } public void stopTv() { System.out.println("Stop Tv!"); } } -
public class Client { public static void main(String[] args) { // 创建中介者 Mediator concreteMediator = new ConcreteMediator(); // 创建同事类 并将其注册到中介者中 Alarm alarm = new Alarm("alarm", concreteMediator); CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine("coffeeMachine", concreteMediator); Curtain curtain = new Curtain("curtain", concreteMediator); // 注意 此处中介者中的nameMap就起到了作用 我们的名称是TV，而我们中介中使用的tv作为key使用 没有nameMap就会报错 nameMap起到桥梁作用 TV tv = new TV("TV", concreteMediator); // 使用alarm发送消息 alarm.sendAlarm(0); coffeeMachine.finishCoffee(); alarm.sendAlarm(1); } }
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注意事项
- 多个类相互耦合，会形成网状结构, 使用中介者模式将网状结构分离为星型结构，进行解耦
- 如果增加一个同事类，直接增加即可，降低了类的复杂度，将一对多转化成了一对一
- 减少类间依赖，降低了耦合，符合迪米特原则
- 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
- 如果设计不当，中介者对象本身变得过于复杂，这点在实际使用时，要特别注意
