调停者模式是对象的行为模式。调停者模式包装了一系列对象相互的方式,使得这些对象不必互相明显作用。从而使它们可以较为松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时,不会立即影响到其他的一些对象之间的相互作用.从而保证这些相互作用可以彼此独立地变化。
如下图所示,这个示意图中有大量的对象,这些对象既会影响别的对象,又会被别的对象所影响,所以常常叫做同事(Colleague)对象。这些同事对象通过彼此的互相作用形成系统的行为。
从图中可以看出,几乎每一个对象都需要与其他的对象发送相互作用,而这种相互作用表现为一个对象与另一个对象的直接耦合。这就是过度耦合的系统。
通过引入调停者对象(mediator),可以将系统的网状结构编程以中介者为中心的星形结构,如下图所示。在这个星型结构中,同事对象不再通过直接的联系与另一个对象发生相互作用;相反的,它通过调停者对象与另一个对象发生作用。调停者对象的存在保证了对象结构上的稳定。也就是说,系统的结构不会因为新对象的引入造成大量的修改工作。
一个好的面向对象的设计可以使对象之间增加协作性(Collaboration),减少耦合度(Couping)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群互相协作的同事对象,然后给每一个同事对象以独特的责任,恰当地配置它们之间的协作关系,使它们可以在一起工作。
大家都知道,电脑里面各个配件之间的交互,主要是通过主板来完成的。如果电脑里面没有了主板,那么各个配件之间就必须自行互相交互,以互相传送数据。由于各个配件的接口不同,互相之间交互时,还必须把数据接口进行转换才能匹配上。
所幸是有了主板,各个配件的交互完全通过主板来完成,每个配件都只需要和主板交互,而主板知道如何跟所有配件打交道,这样就简单多了。
调停者模式的示意性类图如下所示:
调停者模式包括以下角色:
抽象调停者类
public interface Mediator {
/**
* 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
* 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
*/
void changed(Colleague c);
}
具体调停者类
public class ConcreteMediator implements Mediator {
// 持有并维护同事A
private ConcreteColleagueA colleagueA;
// 持有并维护同事B
private ConcreteColleagueB colleagueB;
public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {
this.colleagueA = colleagueA;
}
public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) {
this.colleagueB = colleagueB;
}
@Override
public void changed(Colleague c) {
/**
* 某一个同事发生了变化,通常需要与其他同事交互
* 具体协调相应的同时对象来实现协作行为
*/
}
}
抽象同事类
public abstract class Colleague {
// 持有一个调停者对象
private Mediator mediator;
/**
* 构造函数
*/
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
/**
* 获取当前同事类对应的调停者对象
*/
public Mediator getMediator() {
return mediator;
}
}
具体同事类
public class ConcreteColleagueA extends Colleague {
public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 示意方法,执行某些操作
*/
public void operation() {
// 在需要跟其他同事通信的时候,通知调停者对象
this.getMediator().changed(this);
}
}
public class ConcreteColleagueB extends Colleague {
public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 示意方法,执行某些操作
*/
public void operation() {
// 在需要跟其他同事通信的时候,通知调停者对象
getMediator().changed(this);
}
}
在日常生活中,我们经常使用电脑来看电影,把这个过程描述出来,简化后假定会有如下的交互过程。
(1)首先是光驱要读取光盘上的数据,然后告诉主板,它的状态变了。
(2)主板去得到光驱的数据,把这些数据交给CPU进行分析处理。
(3)CPU处理完后,把数据分成了视频数据和音频数据,通知主板,它处理完了。
(4)主板去得到CPU处理过后的数据,分别把数据交给显卡和声卡,去显示出视频和发出声音。
要使用调停者模式来实现示例,那就要区分出同时对象和调停者对象。很明显,主板是调停者,而光驱、声卡、CPU、显卡等配件,都是作为同事对象。
抽象同事类
public abstract class Colleague {
// 持有一个调停者对象
private Mediator mediator;
/**
* 构造函数
*/
public Colleague(Mediator mediator) {
this.mediator = mediator;
}
/**
* 获取当前同事类对应的调停者对象
*/
public Mediator getMediator() {
return mediator;
}
}
同事类——光驱
public class CDDriver extends Colleague {
// 光驱读出来的数据
private String data = "";
/**
* 构造函数
*/
public CDDriver(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 获取光盘读取出来的数据
*/
public String getData() {
return this.data;
}
/**
* 读取光盘
*/
public void readCD() {
// 逗号前是视频显示的数据,逗号后是声音
this.data = "One Piece,海贼王我当定了";
// 通知主板,自己的状态发生了改变
getMediator().changed(this);
}
}
同事类——CPU
public class CPU extends Colleague {
/**
* 分解出来的视频
*/
private String videoData = "";
/**
* 分解出来的声音数据
*/
private String soundData = "";
/**
* 构造函数
*/
public CPU(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 获取分解出来的视频数据
*/
public String getVideoData() {
return this.videoData;
}
/**
* 获取分解出来的声音数据
*/
public String getSoundData() {
return this.soundData;
}
/**
* 处理数据,把数据分成音频和视频的数据
*/
public void executeData(String data) {
// 把数据分解开,前面是视频数据,后面是音频数据
String[] array = data.split(",");
this.videoData = array[0];
this.soundData = array[1];
// 通知主板,CPU完成工作
getMediator().changed(this);
}
}
同事类——显卡
public class VideoCard extends Colleague {
/**
* 构造函数
*/
public VideoCard(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 显示视频数据
*/
public void showData(String data) {
System.out.println("你正在观看的是:" + data);
}
}
同事类声卡
public class SoundCard extends Colleague {
/**
* 构造函数
*/
public SoundCard(Mediator mediator) {
super(mediator);
}
/**
* 按照声频数据发出声音
*/
public void soundData(String data) {
System.out.println("画外音:" + data);
}
}
抽象调停者类
public interface Mediator {
/**
* 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法
* 让调停者去负责相应的与其他同事对象的交互
*/
void changed(Colleague c);
}
具体调停者类
public class MainBoard implements Mediator {
// 需要知道要交互的同事类——光驱类
private CDDriver cdDriver;
// 需要知道要交互的同事类——CPU类
private CPU cpu;
// 需要知道要交互的同事类——显卡类
private VideoCard videoCard;
// 需要知道要交互的同事类——声卡类
private SoundCard soundCard;
public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {
this.cdDriver = cdDriver;
}
public void setCpu(CPU cpu) {
this.cpu = cpu;
}
public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {
this.videoCard = videoCard;
}
public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {
this.soundCard = soundCard;
}
@Override
public void changed(Colleague c) {
if (c instanceof CDDriver) {
// 表示光驱读取数据了
this.opeCDDriverReadData((CDDriver) c);
} else if (c instanceof CPU) {
this.opeCPU((CPU) c);
}
}
/**
* 处理光驱读取数据以后与其他对象的交互
*/
private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd) {
// 先获取光驱读取的数据
String data = cd.getData();
// 先把这些数据传递给CPU进行处理
cpu.executeData(data);
}
/**
* 处理CPU处理完数据后与其他对象的交互
*/
private void opeCPU(CPU cpu) {
// 先获取CPU处理后的数据
String videoData = cpu.getVideoData();
String soundData = cpu.getSoundData();
// 把这些数据传递给显卡和声卡显示出来
videoCard.showData(videoData);
soundCard.soundData(soundData);
}
}
客户端类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建调停者——主板
MainBoard mediator = new MainBoard();
// 创建同事类
CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
CPU cpu = new CPU(mediator);
VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
SoundCard sc = new SoundCard(mediator);
// 让调停者知道所有同事
mediator.setCdDriver(cd);
mediator.setCpu(cpu);
mediator.setVideoCard(vc);
mediator.setSoundCard(sc);
// 开始看电影,先把光盘放入光驱,光驱开始读盘
cd.readCD();
}
}
运行结果:
调停者模式的一个潜在缺点是,过度集中化。如果同事对象的交互非常多,而且比较复杂,当这些复杂性全部集中到调停者的时候,会导致调停者对象变得十分复杂,而且难以管理和维护。