中介者模式

LiAng2023年11月14日大约 7 分钟约 1307 字

智能家居问题

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。

传统方式解决

传统方式问题分析

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。

中介者模式介绍

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。

中介者模式原理类图

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(HashMap)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。

中介者模式解决

中介者模式-智能家居的操作流程：

创建 ConcreteMediator 对象。
创建各个同事类对象，比如 Alarm，Curtain，TV……。
在创建同事类对象的时候，就直接通过构造器，加入到colleagueMap。
同事类可以调用sendMessage，最终会去调用ConcreteMediator的getMessage方法。
getMessage 会根据接收到的同事对象发出的消息协调调用其他同事对象完成任务。
可以看到getMessage是核心方法，完成相应的任务。

类图

代码实现

Colleague类及其子类

package com.lzw.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.lzw.mediator;

//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);
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.mediator;

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);
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.mediator;

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!");
	}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.mediator;

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!");
	}
}

Mediator类及其子类

package com.lzw.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();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.mediator;

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!");
	}
}

Client类

package com.lzw.mediator;

public class Client {
	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);
	}
}

运行结果

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。