中介者模式

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小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动

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

中介者模式属于行为型模式,使代码易于维护

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

这就是我们中介模式的简单体现,我们当要去租一个房子的时候如我们直接和房子的主人去联系,那我们还要和他的家人去交流,但是有这个中间之后,我们只需要去和中介对接,具体租房交谈的过程是我们中介去沟通。

今天的这个需求和之前我们在外观模式中的需求很相似,之前我们是使用外观模式来写的,今天使用中介者模式,大家可以感受一下他俩的不同。

智能家庭包括各种设备,闹钟、咖啡机、电视机、窗帘等

主人要看电视时,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

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

  1. Mediator就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者的接口
  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
  4. ConcreteCoolleague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,但是他们都依赖中介者对象

同事之间复杂的复杂的关系被解耦,都转移到中介类中去解决。

这个图看起来实在是有点乱,所以我们简述一下我们的操作流程,

  1. 创建ConcreMediator对象

  2. 创建各个同事类对象,比如:Alarm、CoffeeMachine等

  3. 在创建同时类对象的时候,就直接通过构造器加入到colleagueMap中

  4. 同时类对象可以调用sendMessage,最终会去调用ConcreteMeidiator的gieMessage方法

  5. geiMessage会根据接收到的同事对象发出消息来协调调用其他的同事对象,来完成相应任务

  6. 可以看到getMessage是核心方法,来完成相应任务

    //同事抽象类 public abstract class Colleague { 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);
    

    }

具体实现

//具体的同事类
public class Alarm extends Colleague {

	//构造器
	public Alarm(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		//在创建Alarm 同事对象时,将自己放入到ConcreteMediator 对象中[集合]
		mediator.Register(name, this);
	}

	public void SendAlarm(int stateChange) {
		SendMessage(stateChange);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//调用的中介者对象的getMessage
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}

}



public class TV extends Colleague {

	public TV(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}

	public void StartTv() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("It's time to StartTv!");
	}

	public void StopTv() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("StopTv!");
	}
}



public class Curtains extends Colleague {

	public Curtains(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}

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

}



public class CoffeeMachine extends Colleague {

	public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}

	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);
	}
}

抽象Mediator

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();
}

具体中介者对象

//具体的中介者类
public class ConcreteMediator extends Mediator {
	//集合,放入所有的同事对象
	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) {
		// TODO Auto-generated method stub
		colleagueMap.put(colleagueName, colleague);

		// TODO Auto-generated method stub

		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. 根据得到消息,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) {
		// TODO Auto-generated method stub

		//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) {//如果TV发现消息

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

	}

	@Override
	public void SendMessage() {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

}

最后调用

public class ClientTest {

	public static void main(String[] args) {
		//创建一个中介者对象
		Mediator mediator = new ConcreteMediator();
		
		//创建Alarm 并且加入到  ConcreteMediator 对象的HashMap
		Alarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");
		
		//创建了CoffeeMachine 对象,并  且加入到  ConcreteMediator 对象的HashMap
		CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator,
				"coffeeMachine");
		
		//创建 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);
	}

}

我们发出一个命令的时候,每一个同事类进行联动,都是通过中介者进行一个联动,这样做的好处就是,我们如果要添加一个新的同事类,我们只需要修改中介者的代码即可,调用者不需要做出改变

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

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