Java设计模式之 [17] 行为型模式 - 中介者模式

简介

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示的相互引用,从而使得其耦合松散,而且可以独立的改变他们之间的交互
2.中介者模式属于行为型模式,使得代码易于维护
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 前后端交互的时候起到了中间人的作用

中介者模式原理类图与说明

1.类图

类图

2.说明 对原理类图的说明 以及 中介者模式的角色和职责
1.Mediator就是抽象中介者,定义了同事对象到中介对象的接口
2.Colleague 就是抽象同事类
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(HashMap)集合的形式存储,并接受同事的对象消息,完成相应的任务
4.ConcreteColleague 具体的同事类.会有很多,每个同事只是知道自己的行为,不会了解其他同事的行为(方法),但是都依赖中介者对象

项目需求 智能家庭管理问题

1.智能家庭包含多种设备,闹钟,咖啡机,电视机,窗帘
2.主人要看电视的时候,各个设置之间可以协调工作,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

传统方式的问题分析

1.当各个电器对象有多种状态改变的时候,相互之间的调用会比较复杂
2.各个电器对象之间彼此联系,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的时候,或者流程改变的时候,代码的可维护性,拓展性都不理想 ==>> 考虑中介者模式

中介者模式解决问题

1.类图分析和图解

类图分析

2.代码实现

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();
}

//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);
}

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!");
    }
}

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!");
    }

}

//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 colleagueMap;
    private HashMap interMap;

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

    @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) {
        // 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() {

    }

}

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);
    }
}

//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);
    }

}

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);
    }

}

测试结果

It's time to startcoffee!
It's time to StartTv!
After 5 minutes!
Coffee is ok!
I am holding Up Curtains!
StopTv!

中介者模式注意事项和细节

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.减少类间的依赖,降低了耦合,符合迪米特法则
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,中介者对象本书变得过于复杂,这个在实际使用的时候需要注意