中介者模式

定义：用一个中介者对象封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显示地相互作用，从而使耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。

类型：行为类模式

类图：

mediator-pattern 图片 1.8 mediator-pattern

中介者模式的结构

中介者模式又称为调停者模式，从类图中看，共分为3部分：

  • 抽象中介者：定义好同事类对象到中介者对象的接口，用于各个同事类之间的通信。一般包括一个或几个抽象的事件方法，并由子类去实现。
  • 中介者实现类：从抽象中介者继承而来，实现抽象中介者中定义的事件方法。从一个同事类接收消息，然后通过消息影响其他同时类。
  • 同事类：如果一个对象会影响其他的对象，同时也会被其他对象影响，那么这两个对象称为同事类。在类图中，同事类只有一个，这其实是现实的省略，在实际应用中，同事类一般由多个组成，他们之间相互影响，相互依赖。同事类越多，关系越复杂。并且，同事类也可以表现为继承了同一个抽象类的一组实现组成。在中介者模式中，同事类之间必须通过中介者才能进行消息传递。

为什么要使用中介者模式

一般来说，同事类之间的关系是比较复杂的，多个同事类之间互相关联时，他们之间的关系会呈现为复杂的网状结构，这是一种过度耦合的架构，即不利于类的复用，也不稳定。例如在下图中，有六个同事类对象，假如对象1发生变化，那么将会有4个对象受到影响。如果对象2发生变化，那么将会有5个对象受到影响。也就是说，同事类之间直接关联的设计是不好的。

mediator-pattern 图片 1.9 mediator-pattern

如果引入中介者模式，那么同事类之间的关系将变为星型结构，从图中可以看到，任何一个类的变动，只会影响的类本身，以及中介者，这样就减小了系统的耦合。一个好的设计，必定不会把所有的对象关系处理逻辑封装在本类中，而是使用一个专门的类来管理那些不属于自己的行为。

mediator-pattern 图片 1.10 mediator-pattern

我们使用一个例子来说明一下什么是同事类：有两个类A和B，类中各有一个数字，并且要保证类B中的数字永远是类A中数字的100倍。也就是说，当修改类A的数时，将这个数字乘以100赋给类B，而修改类B时，要将数除以100赋给类A。类A类B互相影响，就称为同事类。代码如下：

  1. abstract class AbstractColleague {
  2.         protected int number;
  3.  
  4.         public int getNumber() {
  5.             return number;
  6.         }
  7.  
  8.         public void setNumber(int number){
  9.             this.number = number;
  10.         }
  11.         //抽象方法，修改数字时同时修改关联对象
  12.         public abstract void setNumber(int number, AbstractColleague coll);
  13.     }
  14.  
  15.     class ColleagueA extends AbstractColleague{
  16.         public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
  17.             this.number = number;
  18.             coll.setNumber(number*100);
  19.         }
  20.     }
  21.  
  22.     class ColleagueB extends AbstractColleague{
  23.  
  24.         public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
  25.             this.number = number;
  26.             coll.setNumber(number/100);
  27.         }
  28.     }
  29.  
  30.     public class Client {
  31.         public static void main(String[] args){
  32.  
  33.             AbstractColleague collA = new ColleagueA();
  34.             AbstractColleague collB = new ColleagueB();
  35.  
  36.             System.out.println("==========设置A影响B==========");
  37.             collA.setNumber(1288, collB);
  38.             System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
  39.             System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());
  40.  
  41.             System.out.println("==========设置B影响A==========");
  42.             collB.setNumber(87635, collA);
  43.             System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());
  44.             System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
  45.         }
  46.     }

上面的代码中，类A类B通过直接的关联发生关系，假如我们要使用中介者模式，类A类B之间则不可以直接关联，他们之间必须要通过一个中介者来达到关联的目的。

  1. abstract class AbstractColleague {
  2.         protected int number;
  3.  
  4.         public int getNumber() {
  5.             return number;
  6.         }
  7.  
  8.         public void setNumber(int number){
  9.             this.number = number;
  10.         }
  11.         //注意这里的参数不再是同事类，而是一个中介者
  12.         public abstract void setNumber(int number, AbstractMediator am);
  13.     }
  14.  
  15.     class ColleagueA extends AbstractColleague{
  16.  
  17.         public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
  18.             this.number = number;
  19.             am.AaffectB();
  20.         }
  21.     }
  22.  
  23.     class ColleagueB extends AbstractColleague{
  24.  
  25.         @Override
  26.         public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
  27.             this.number = number;
  28.             am.BaffectA();
  29.         }
  30.     }
  31.  
  32.     abstract class AbstractMediator {
  33.         protected AbstractColleague A;
  34.         protected AbstractColleague B;
  35.  
  36.         public AbstractMediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
  37.             A = a;
  38.             B = b;
  39.         }
  40.  
  41.         public abstract void AaffectB();
  42.  
  43.         public abstract void BaffectA();
  44.  
  45.     }
  46.     class Mediator extends AbstractMediator {
  47.  
  48.         public Mediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
  49.             super(a, b);
  50.         }
  51.  
  52.         //处理A对B的影响
  53.         public void AaffectB() {
  54.             int number = A.getNumber();
  55.             B.setNumber(number*100);
  56.         }
  57.  
  58.         //处理B对A的影响
  59.         public void BaffectA() {
  60.             int number = B.getNumber();
  61.             A.setNumber(number/100);
  62.         }
  63.     }
  64.  
  65.     public class Client {
  66.         public static void main(String[] args){
  67.             AbstractColleague collA = new ColleagueA();
  68.             AbstractColleague collB = new ColleagueB();
  69.  
  70.             AbstractMediator am = new Mediator(collA, collB);
  71.  
  72.             System.out.println("==========通过设置A影响B==========");
  73.             collA.setNumber(1000, am);
  74.             System.out.println("collA的number值为："+collA.getNumber());
  75.             System.out.println("collB的number值为A的10倍："+collB.getNumber());
  76.  
  77.             System.out.println("==========通过设置B影响A==========");
  78.             collB.setNumber(1000, am);
  79.             System.out.println("collB的number值为："+collB.getNumber());
  80.             System.out.println("collA的number值为B的0.1倍："+collA.getNumber());
  81.  
  82.         }
  83.     }

虽然代码比较长，但是还是比较容易理解的，其实就是把原来处理对象关系的代码重新封装到一个中介类中，通过这个中介类来处理对象间的关系。

中介者模式的优点

  • 适当地使用中介者模式可以避免同事类之间的过度耦合，使得各同事类之间可以相对独立地使用。
  • 使用中介者模式可以将对象间一对多的关联转变为一对一的关联，使对象间的关系易于理解和维护。
  • 使用中介者模式可以将对象的行为和协作进行抽象，能够比较灵活的处理对象间的相互作用。

适用场景

在面向对象编程中，一个类必然会与其他的类发生依赖关系，完全独立的类是没有意义的。一个类同时依赖多个类的情况也相当普遍，既然存在这样的情况，说明，一对多的依赖关系有它的合理性，适当的使用中介者模式可以使原本凌乱的对象关系清晰，但是如果滥用，则可能会带来反的效果。一般来说，只有对于那种同事类之间是网状结构的关系，才会考虑使用中介者模式。可以将网状结构变为星状结构，使同事类之间的关系变的清晰一些。

中介者模式是一种比较常用的模式，也是一种比较容易被滥用的模式。对于大多数的情况，同事类之间的关系不会复杂到混乱不堪的网状结构，因此，大多数情况下，将对象间的依赖关系封装的同事类内部就可以的，没有必要非引入中介者模式。滥用中介者模式，只会让事情变的更复杂。