第 21 章中介者模式

た入场券 2022-12-12 13:54 166阅读 0赞

# 第 21 章 中介者模式 #

## 1、智能家庭项目 ##

智能家庭项目：

1.  智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘 等
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： 闹铃响起 --> 咖啡机开始做咖啡 --> 窗帘自动落下 --> 电视机开始播放

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## 2、传统方案解决智能家庭管理问题 ##

> **类图**

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> **传统的方式的问题分析**

1.  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
2.  各个电器对象彼此联系， 你中有我，我中有你，不利于松耦合
3.  各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱
4.  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

## 3、中介者模式基本介绍 ##

1.  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
2.  中介者模式属于行为型模式， 使代码易于维护
3.  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

## 4、中介者模式的原理类图 ##

1.  `Mediator` 就是抽象中介者，定义了中介者的行为规范
2.  `Colleague` 是抽象的同事类，定义了同事类中抽象的行为规范
3.  `ConcreteMediator` 具体的中介者对象，实现 `Mediator` 中的抽象方法，他需要知道所有具体的同事类，即以一个集合来管理所有的同事(`HashMap`)，并接收某个同事的消息，完成相应的任务
4.  `ConcreteColleague` 具体的同事类，`Colleague` 的实现类会有很多，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(通过构造器将中介者注入)
5.  原本同事之间复杂的调用关系和业务逻辑，都交给中介者去执行，这样具体的同事类之间耦合度就会降低

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## 5、中介者模式解决智能家庭管理问题 ##

类图

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使用步骤

1.  创建 `ConcreteMediator` 对象，并使用 `Mediator` 类型接收
2.  创建各个同事类对象，比如 `Alarm`、`CoffeeMachine`、`TV` 等
3.  在创建同事类对象时，就直接通过构造器注入一个 `Mediator` 对象，同时将同事类对象添加至 `Mediator` 的同事类集合中去
4.  在同事类对象中调用 `sendMessage()` 方法时，会去用 `Mediator` 对象中的 `getMessage()` 方法
5.  `getMessage()` 方法会根据会根据当前接收到的消息，去调用其他同事，协同完成其他任务，即 `getMessage()` 方法会处理很多的业务逻辑，是一个核心方法

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代码实现

1.  `Colleague`：同事类，即为各种家电的抽象父类，通过构造器将中介者对象注入，抽象父类中的 `SendMessage()` 由子类重写，该方法将调用中介者的 `GetMessage()` 方法触发执行动作
    
        //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);
        }
2.  `Alarm`：
    
        //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);
        	}
        
        }
3.  `CoffeeMachine`：
    
        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);
        	}
        }
4.  `TV`：
    
        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!");
        	}
        }
5.  `Curtains`：
    
        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!");
        	}
        
        }
6.  `Mediator`：定义中介者的行为规范
    
        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, 消息由具体的同事对象发出
        	public abstract void GetMessage(int stateChange, String colleagueName);
        
        	public abstract void SendMessage();
        	
        }
7.  `ConcreteMediator`：继承了 `Mediator` 抽象父类，实现了其父类中的抽象方法，`Register()` 完成注册的功能，调用 `GetMessage()` 方法将执行目标任务
    
        //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) {
              
        		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() {
              
        
        	}
        
        }
8.  `ClientTest`：测试代码
    
        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);
        	}
        
        }

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总结

1.  中介者(`Mediator`)将各种家电对象分隔开来，家电与家电之间没有发生关联，家电执行的任务都是交给中介者触发
2.  中介者模式可以提高程序的可扩展性，比如我们新增电话类 `Phone`，我们只需要修改 `ConcreteMediator` 中的代码即可实现扩展

## 6、中介者模式的注意事项和细节 ##

> **中介者模式的注意事项和细节**

1.  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
2.  减少类间依赖， 降低了耦合， 符合迪米特原则
3.  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
4.  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

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