设计模式——中介者模式（附代码示例）

一. 传统方式

以闹铃响起——咖啡机开始做咖啡——窗帘自动落下——电视机开始播放为例

1. 传统方式解决

        创建各个相关类，且各类中彼此联系，最后直接在Client中按照流程执行各类方法

 

2. 传统方式存在问题

        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。故引出中介者模式

二. 中介者模式

1. 概念

        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。比如在MVC模式中，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

2. 中介者模式原理类图

 

       ​​​​​​ Mediator：抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口

        Colleague：抽象同事类

        ConcreteMediator：具体的中介者对象实现抽象方法，知道所有的具体的同事类。即以一个集合来管理HashMap，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，存在多个，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

3. 代码示例

类图

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它的同事对象，完成任务

         Mediator抽象类，抽象中介者，定义了同事对象到中介者对象的接口

public abstract class Mediator {
    //将一个中介者对象加入到集合中
    public abstract void Register(String colleagueName,Colleague colleague);
    //接收具体同事对象的消息
    public abstract void GetMessage(int stateChange,String colleagueName);
    public abstract void SendMessage();
}

        Colleague抽象类，聚合Mediator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 mediator;
    }
    public abstract void SendMessage(int stateChange);
}

         Alarm类，继承Colleague抽象类，在创建Alarm对象时，将自己放置到ConcreteMediator对象中的集合，并调用中介者对象的getMessage，表示闹钟

public class Alarm extends Colleague{
    public Alarm(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        //在创建Alarm对象时，将自己放置到ConcreteMediator对象中的集合
        mediator.Register(name,this);
    }

    public void SendAlarm(int stateChange){
        SendMessage(stateChange);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        //调用中介者对象的getMessage
        this.getMediator().GetMessage(stateChange,this.name);
    }
}

        CoffeeMachine类，继承Colleague抽象类，在创建CoffeeMachine对象时，将自己放置到ConcreteMediator对象中的集合，并调用中介者对象的getMessage，表示咖啡机

public class CoffeeMachine extends Colleague{
    public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        //在创建CoffeeMachine对象时，将自己方法到ConcreteMediator对象中的集合
        mediator.Register(name,this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        //调用中介者对象的getMessage
        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);
    }
}

        Curtains类，继承Colleague抽象类，在创建Curtains对象时，将自己放置到ConcreteMediator对象中的集合，并调用中介者对象的getMessage，表示窗帘

public class Curtains extends Colleague{
    public Curtains(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        //在创建Curtains对象时，将自己方法到ConcreteMediator对象中的集合
        mediator.Register(name,this);
    }

    public void UpCurtains() {
        System.out.println("I am holding Up Curtains!");
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        //调用中介者对象的getMessage
        this.getMediator().GetMessage(stateChange,this.name);
    }
}

        TV类，继承Colleague抽象类，在创建TV对象时，将自己放置到ConcreteMediator对象中的集合，并调用中介者对象的getMessage，表示TV

public class TV extends Colleague{
    public TV(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);
        //在创建TV对象时，将自己方法到ConcreteMediator对象中的集合
        mediator.Register(name,this);
    }

    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!");
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        //调用中介者对象的getMessage
        this.getMediator().GetMessage(stateChange,this.name);
    }
}

         ConcreteMediator类，继承Mediator，具体的中介者

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

    public ConcreteMediator() {
        colleagueHashMap = new HashMap<>();
        hashMap = new HashMap<>();
    }

    @Override
    public void Register(String colleagueName, Colleague colleague) {
        colleagueHashMap.put(colleagueName,colleague);
        if(colleague instanceof Alarm){
            hashMap.put("Alarm",colleagueName);
        }else if (colleague instanceof CoffeeMachine) {
            hashMap.put("CoffeeMachine", colleagueName);
        } else if (colleague instanceof TV) {
            hashMap.put("TV", colleagueName);
        } else if (colleague instanceof Curtains) {
            hashMap.put("Curtains", colleagueName);
        }
    }

    //核心方法，根据消息完成对应任务；中介者在该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) {
        //处理闹钟发出的消息
        if(colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof Alarm){
            if (stateChange == 0){
                ((CoffeeMachine)  colleagueHashMap.get(hashMap.get("CoffeeMachine"))).StartCoffee();
                ((TV) colleagueHashMap.get(hashMap.get("TV"))).StartTv();
            }else if(stateChange == 1){
                ((TV) colleagueHashMap.get(hashMap.get("TV"))).StopTv();
            }
        }else if(colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
            ((Curtains) (colleagueHashMap.get(hashMap.get("Curtains"))))
                    .UpCurtains();

        } else if (colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof TV) {//如果TV发现消息

        } else if (colleagueHashMap.get(colleagueName) instanceof Curtains) {
            //如果是以窗帘发出的消息，这里处理...
        }
    }

    @Override
    public void SendMessage() {

    }
}

         Client类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个中介者对象
        Mediator concreteMediator = new ConcreteMediator();

        //创建对象，并加入concreteMediator的hashMap
        Alarm alarm = new Alarm(concreteMediator, "Alarm");
        CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(concreteMediator,
                "coffeeMachine");
        Curtains curtains = new Curtains(concreteMediator, "curtains");
        TV tV = new TV(concreteMediator, "TV");

        //让闹钟发出消息
        alarm.SendAlarm(0);
        coffeeMachine.FinishCoffee();
        alarm.SendAlarm(1);
    }
}

 输出结果

三. 总结 

        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