java设计模式之中介者模式

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-06-18 09:56 175阅读 0赞

一、终结者模式简介  
中介者模式（Mediator Pattern）：定义一个中介对象来封装系列对象之间的交互。中介者使各个对象不需要显示地相互引用，从而使其耦合性松散，而且可以独立地改变他们之间的交互。中介者模式属于行为型模式。  
通过定义我们可以看出中介者主要是通过中介对象来封装对象之间的关系，使之各个对象在不需要知道其他对象的具体信息情况下通过中介者对象来与之通信。同时通过引用中介者对象来减少系统对象之间关系，提高了对象的可复用和系统的可扩展性。  
但是就是因为中介者对象封装了对象之间的关联关系，导致中介者对象变得比较庞大，所承担的责任也比较多。它需要知道每个对象和他们之间的交互细节，如果它出问题，将会导致整个系统都会出问题。所以它比较容易应用也很容易误用。故当系统中出现了“多对多”交互复杂的关系群时，千万别急着使用中介者模式，你首先需要做的就是反思你的系统在设计上是不是合理。  
  
角色：  
Mediator: 抽象中介者。定义了同事对象到中介者对象之间的接口。  
ConcreteMediator: 具体中介者。实现抽象中介者的方法，它需要知道所有的具体同事类，同时需要从具体的同事类那里接收信息，并且向具体的同事类发送信息。  
Colleague: 抽象同事类。  
ConcreteColleague: 具体同事类。每个具体同事类都只需要知道自己的行为即可，但是他们都需要认识中介者。  
  
使用场景：  
1.一组定义良好的对象，现在要进行复杂的通信。  
2.定制一个分布在多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。  
可以看出，中介对象主要是用来封装行为的，行为的参与者就是那些对象，但是通过中介者，这些对象不用相互知道。

二、实例演示  
1、业务需求  
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，它的状态改变了。  
（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。  
要使用中介者模式来实现示例，那就要区分出同事对象和中介者对象。很明显，主板是中介者，而光驱、声卡、CPU、显卡等配件，都是作为同事对象。  
  
2、定义抽象同事类并实现同事类  
抽象类

public abstract class Colleague {
        //持有一个中介者对象
        private Mediator mediator;
        /**
         * 构造函数
         */
        public Colleague(Mediator mediator){
            this.mediator = mediator;
        }
        /**
         * 获取当前同事类对应的中介者对象
         */
        public Mediator getMediator() {
            return mediator;
        }
    }

同事类——光驱

public class CDDriver extends Colleague{
        //光驱读取出来的数据
        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 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 = "新闻联播,各位观众朋友大家晚上好。";
            //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 {
        //分解出来的视频数据
        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 videoData;
        }
        /**
         * 获取分解出来的声音数据
         */
        public String getSoundData() {
            return 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("您正在观看的是：" + 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);
        }
    }

3、定义抽象中介者类并实现中介者  
抽象类

public interface Mediator {
        /**
         * 同事对象在自身改变的时候来通知中介者方法
         * 让中介者去负责相应的与其他同事对象的交互
         */
        public void changed(Colleague c);
    }

具体中介者类

public class MainBoard implements Mediator {
        //需要知道要交互的同事类——光驱类
        private CDDriver cdDriver = null;
        //需要知道要交互的同事类——CPU类
        private CPU cpu = null;
        //需要知道要交互的同事类——显卡类
        private VideoCard videoCard = null;
        //需要知道要交互的同事类——声卡类
        private SoundCard soundCard = null;
        
        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();
            //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展示出来
            videoCard.showData(videoData);
            soundCard.soundData(soundData);
        }
    }

4、测试类

public class Client {
    
    
        public static void main(String[] args) {
            //创建中介者——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);
            //让中介者知道所有同事
            mediator.setCdDriver(cd);
            mediator.setCpu(cpu);
            mediator.setVideoCard(vc);
            mediator.setSoundCard(sc);
            //开始看电影，把光盘放入光驱，光驱开始读盘
            cd.readCD();
            
        }
    
    
    }

5、结果：  
您正在观看的是：新闻联播  
画外音：各位观众朋友大家晚上好。  
  
  
三、总结  
使用中介者模式的优点：  
1、松散耦合  
中介者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到中介者对象里面，从而使得同事对象之间松散耦合，基本上可以做到互补依赖。这样一来，同事对象就可以独立地变化和复用，而不再像以前那样“牵一处而动全身”了。  
2、集中控制交互  
多个同事对象的交互，被封装在中介者对象里面集中管理，使得这些交互行为发生变化的时候，只需要修改中介者对象就可以了，当然如果是已经做好的系统，那么就扩展中介者对象，而各个同事类不需要做修改。  
3、多对多变成一对多  
没有使用中介者模式的时候，同事对象之间的关系通常是多对多的，引入中介者对象以后，中介者对象和同事对象的关系通常变成双向的一对多，这会让对象的关系更容易理解和实现。  
使用中介者模式的缺点：

中介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中介者的时候，会导致中介者对象变得十分复杂，而且难于管理和维护。