认真学习设计模式之中介者模式(Mediator Pattern)-CFANZ编程社区

【1】概述

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。

UML 类图

认真学习设计模式之中介者模式(Mediator Pattern)_ide

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
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,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

【2】案例分析

智能家庭项目：

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

① 传统方式解决

传统方式会如何解决呢？我们可能定义多个对象，然后对象之间保持关系，以进耦合的形式维护一系列动作。

认真学习设计模式之中介者模式(Mediator Pattern)_ide_02
这是存在问题的，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。而且各个电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合。还有各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱。

如果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。

② 中介者模式

① 定义中介者与实现

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;
  // 放入类的类型与colleagueName
  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) {
    colleagueMap.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) {
    //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() {
    
  }
}

② 定义抽象类Colleague 与实现

//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);
}

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

  //构造器
  public Alarm(Mediator mediator, String name) {
    super(mediator, name);
    //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) {
    //调用的中介者对象的getMessage
    this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
  }

}

public class CoffeeMachine extends Colleague {

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

  @Override
  public void SendMessage(int stateChange) {
    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);
  }
}

public class Curtains extends Colleague {

  public Curtains(Mediator mediator, String name) {
    super(mediator, name);
    mediator.Register(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!");
  }

}

public class TV extends Colleague {

  public TV(Mediator mediator, String name) {
    super(mediator, name);
    mediator.Register(name, this);
  }

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

  public void StartTv() {
    System.out.println("It's time to StartTv!");
  }

  public void StopTv() {
    System.out.println("StopTv!");
  }
}

③ 客户端测试

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);
  }

}

打印结果：

It's time to startcoffee!
It's time to StartTv!
After 5 minutes!
Coffee is ok!
I am holding Up Curtains!
StopTv!

UML类图
认真学习设计模式之中介者模式(Mediator Pattern)_中介者_03

④ 中介者模式的注意事项和细节

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