图解Java设计模式之中介者模式

@TOC

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

图解Java设计模式之中介者模式_第1张图片
在这里插入图片描述

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

图解Java设计模式之中介者模式_第2张图片
在这里插入图片描述

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

图解Java设计模式之中介者模式_第3张图片
在这里插入图片描述
  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。

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