中介者模式

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中介模式的定义

中介模式的英文翻译是 Mediator Design Pattern。在 GoF 中的《设计模式》一书中，它是这样定义的：

Mediator pattern defines a separate (mediator) object that encapsulates the interaction between a set of objects and the objects delegate their interaction to a mediator object instead of interacting with each other directly.

翻译成中文就是：中介模式定义了一个单独的（中介）对象，来封装一组对象之间的交互。将这组对象之间的交互委派给与中介对象交互，来避免对象之间的直接交互。

“如何给代码解耦”吗？其中一个方法就是引入中间层。

实际上，中介模式的设计思想跟中间层很像，通过引入中介这个中间层，将一组对象之间的交互关系（或者说依赖关系）从多对多（网状关系）转换为一对多（星状关系）。原来一个对象要跟 n 个对象交互，现在只需要跟一个中介对象交互，从而最小化对象之间的交互关系，降低了代码的复杂度，提高了代码的可读性和可维护性。

image.png 右边的交互图是利用中介模式对左边交互关系优化之后的结果，从图中我们可以很直观地看出，右边的交互关系更加清晰、简洁。

提到中介模式，有一个比较经典的例子不得不说，那就是航空管制。

为了让飞机在飞行的时候互不干扰，每架飞机都需要知道其他飞机每时每刻的位置，这就需要时刻跟其他飞机通信。飞机通信形成的通信网络就会无比复杂。这个时候，我们通过引入“塔台”这样一个中介，让每架飞机只跟塔台来通信，发送自己的位置给塔台，由塔台来负责每架飞机的航线调度。这样就大大简化了通信网络。

智能家居管理模块需求

  1. 智能家居包含各种设备，闹钟、咖啡机、电视剧、窗帘
  2. 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：闹钟响起 -> 咖啡机开始做咖啡 -> 窗帘自动落下 -> 电视机开始准备

原理类图

图片

对原理类图的说明-即(中介者模式的角色及职责)

  • Mediator：就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口
  • Collegue： 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,并接曼某个同事对象消息,完成相应的任务
  • ConcreleCollague：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

使用中介者模式实现智能家居管理模块

思路图解

图片

package com.evan.mediator;


// 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);
}

package com.evan.mediator;

public abstract class Mediator {

    // 将给中介者对象，加入到集合中
    public abstract void registerColleague(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();

}

package com.evan.mediator;

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


    public Alarm(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        mediator.registerColleague(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // 调用中介者对象的getMessage()
        this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
    }

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

package com.evan.mediator;

public class Curtains extends Colleague {

    public Curtains(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        mediator.registerColleague(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
    }

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

}

package com.evan.mediator;

public class CoffeeMachine extends Colleague {


    public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        mediator.registerColleague(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // 调用中介者对象的getMessage()
        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);
    }
}

package com.evan.mediator;

public class TV extends Colleague {
    public TV(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        mediator.registerColleague(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        this.getMediator().getMessage(stateChange, this.name);
    }

    public void startTV() {
        System.out.println("it is time to watch TV ");
    }

    public void stopTV() {
        System.out.println("TV is stop");
    }
}

package com.evan.mediator;

public abstract class Mediator {

    // 将给中介者对象，加入到集合中
    public abstract void registerColleague(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();

}

package com.evan.mediator;


import java.util.HashMap;

// 具体的中介者类
public class ConcreteMediator extends Mediator {

    // 所有的同事对象
    private HashMap<String, Colleague> colleagueHashMap;
    private HashMap<String, String> interMap;


    public ConcreteMediator() {
        colleagueHashMap = new HashMap<String, Colleague>();
        interMap = new HashMap<String, String>();
    }


    public ConcreteMediator(String colleagueName, Colleague colleague) {
        colleagueHashMap.put(colleagueName, colleague);

        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);
        }
    }


    @Override
    public void registerColleague(String colleagueName, Colleague colleague) {
        colleagueHashMap.put(colleagueName, colleague);
        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. 根据得到的消息，完成对应的任务
     * 2. 中介者在这个方法中，协调各个具体的同事对象，完成任务
     *
     * @param stateChange
     * @param colleagueName
     */
    @Override
    public void getMessage(int stateChange, String colleagueName) {

        if (colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof Alarm) {
            if (stateChange == 0) {
                ((CoffeeMachine) (colleagueHashMap.get(interMap
                        .get("CoffeeMachine")))).StartCoffee();
                ((TV) (colleagueHashMap.get(interMap.get("TV")))).startTV();
            } else if (stateChange == 1) {
                ((TV) (colleagueHashMap.get(interMap.get("TV")))).stopTV();
            }
        } else if (colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
            ((Curtains) (colleagueHashMap.get(interMap.get("Curtains")))).upCurtains();
        } else if (colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof TV) {//如果TV发现消息

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

    @Override
    public void sendMessage() {

    }
}

package com.evan.mediator;

public class AppCient {

    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);
    }
}

中介模式的设计思想跟中间层很像，通过引入中介这个中间层，将一组对象之间的交互关系（或者依赖关系）从多对多（网状关系）转换为一对多（星状关系）。原来一个对象要跟 n 个对象交互，现在只需要跟一个中介对象交互，从而最小化对象之间的交互关系，降低了代码的复杂度，提高了代码的可读性和可维护性。

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