图解Java设计模式之中介者模式

 

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

传统方案解决智能家庭管理问题

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。

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来中间人的作用。

中介者模式的原理类图

对原理类图的说明 ：
1）Mediator 就是抽象中介者，定义类同事对象到中介者对象的接口。
2）Colleague 是抽象同事类。
3）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，并接收某个同事对象消息，完成相应的任务。
4）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），但是他们都是依赖中介者对象。

中介者模式 - 智能家庭的操作流程

1. 创建ConcreMediator 对象
2. 创建各个同事类对象，比如 ：Alarm、CoffeeMachine、TV
3. 在创建同事类对象的时候，就直接通过构造器，加入到colleagueMap
4. 同事类对象，可以调用sendMessage，最终会去调用ConcreteMediator的getMessage方法
5. getMessage 会根据接收到的同事对象发出的消息来协调调用其他的同事对象，完成任务
6. 可以看到getMessage 是核心方法，完成相应任务

package com.example.demo.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.example.demo.mediator;

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.example.demo.mediator;

public class Alarm extends Colleague {

	public Alarm(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		//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) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//调用的中介者对象的 getMessage 
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}

}
package com.example.demo.mediator;

public class CoffeeMachine extends Colleague {

	public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		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.example.demo.mediator;

public class Curtains extends Colleague {

	public Curtains(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}
	
	public void UpCurtains() {
		System.out.println("I am holding Up Curtains!");
	}

}
package com.example.demo.mediator;

public class TV extends Colleague {

	public TV(Mediator mediator, String name) {
		super(mediator, name);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		mediator.Register(name, this);
	}

	@Override
	public void SendMessage(int stateChange) {
		// TODO Auto-generated method stub
		this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
	}
	
	public void StartTv() {
		// TODO Auto-generated method stub 
		System.out.println("It's time to StartTv!");
	}
	public void StopTv() {
		// TODO Auto-generated method stub 
		System.out.println("StopTv!");
	}

}
package com.example.demo.mediator;

import java.util.HashMap;

public class ConcreteMediator extends Mediator {
	
	//集合，放入所有的同事对象
	private HashMap colleagueMap; 
	private HashMap interMap;

	public ConcreteMediator() {
		colleagueMap = new HashMap(); 
		interMap = new HashMap();
	}

	@Override
	public void Register(String colleagueName, Colleague colleague) {
		colleagueMap.put(colleagueName, colleague);
		// TODO Auto-generated method stub
		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) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//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() {
		// TODO Auto-generated method stub 
	}

}
package com.example.demo.mediator;

import java.util.HashMap;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//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);
	}

}

中介者模式的注意事项和细节

1）多个类相互耦合，会形成网站结构，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，降低类耦合，符合迪米特法则。
3）中介者承担类较多的责任，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。