10.3　模 式 讲 解

10.3.1　认识中介者模式

1．中介者模式的功能

中介者的功能非常简单，就是封装对象之间的交互。如果一个对象的操作会引起其他相关对象的变化，或者是某个操作需要引起其他对象的后续或连带操作，而这个对象又不希望自己来处理这些关系，那么就可以找中介者，把所有的麻烦扔给它，只在需要的时候通知中介者，其他的就让中介者去处理就可以了。

反过来，其他的对象在操作的时候，可能会引起这个对象的变化，也可以这么做。最后对象之间就完全分离了，谁都不直接跟其他对象交互，那么相互的关系全部被集中到中介者对象里面了，所有的对象就只是跟中介者对象进行通信，相互之间不再有联系。

把所有对象之间的交互都封装在中介者当中，无形中还可以得到另外一个好处，就是能够集中地控制这些对象的交互关系，这样当有变化的时候，修改起来就很方便。

2．需要Mediator接口吗

要回答这个问题，先要搞清楚一件事情，接口是用来干什么的？接口是用来实现“封装隔离”的，那么封装谁？隔离谁呢？Mediator接口就是用来封装中介者对象的，使得使用中介者对象的客户对象跟具体的中介者实现对象分离开。

了解了上面的这些内容，回过来想想，有没有使用Mediator接口的必要，那就取决于是否会提供多个不同的中介者实现。如果中介者实现只有一个的话，而且预计中也没有需要扩展的要求，那么就可以不定义Mediator接口，让各个同事对象直接使用中介者实现对象；如果中介者实现不只一个，或者预计中有扩展的要求，那么就需要定义Mediator接口，让各个同事对象来面向中介者接口编程，而无须关心具体的中介者实现。

3．同事关系

在标准的中介者模式中，将使用中介者对象来交互的那些对象称为同事类，这不是随便叫的，在中介者模式中，要求这些类都要继承相同的类。也就是说，这些对象从某个角度讲是同一个类型，算是兄弟对象。

正是这些兄弟对象之间的交互关系很复杂，才产生了把这些交互关系分离出去，单独做成中介者对象，这样一来，这些兄弟对象就成了中介者对象眼里的同事。

4．同事和中介者的关系

在中介者模式中，当一个同事对象发生了改变，需要主动通知中介者，让中介者去处理与其他同事对象相关的交互。

这就导致了同事对象和中介者对象之间必须有关系，首先是同事对象需要知道中介者对象是谁；反过来，中介者对象也需要知道相关的同事对象，这样它才能与同事对象进行交互。也就是说中介者对象和同事对象之间是相互依赖的。

5．如何实现同事和中介者的通信

一个同事对象发生了改变，会通知中介者对象，中介者对象会处理与其他同事的交互，这就产生了同事对象和中介者对象的相互通信。怎么实现这种通信关系呢？

一种实现方式是在Mediator接口中定义一个特殊的通知接口，作为一个通用的方法，让各个同事类来调用这个方法，在中介者模式结构图里画的就是这种方式。在前面示例的也是这种方式，定义了一个通用的changed方法，并且把同事对象当做参数传入，这样在中介者对象里面，就可以去获取这个同事对象的实例的数据了。

另外一种实现方式是可以采用观察者模式，把Mediator实现成为观察者，而各个同事类实现成为Subject，这样同事类发生了改变，会通知Mediator。Mediator在接到通知以后，会与相应的同事对象进行交互。

6．中介者模式的调用顺序示意图

中介者模式的调用顺序如图10.5所示。

图10.5　中介者模式的调用顺序示意图

10.3.2　广义中介者

仔细查看中介者的结构、定义和示例，会发现几个问题，使得中介者模式在实际使用的时候，变得繁琐或困难。

其一，是否有必要为同事对象定义一个公共的父类？

大家都知道，Java是单继承的，为了使用中介者模式，就让这些同事对象继承一个父类，这是很不好的；再说了，这个父类目前也没有什么特别的公共功能，也就是说继承它也得不到多少好处。

在实际开发中，很多相互交互的对象本身是没有公共父类的，强行加上一个父类，会让这些对象实现起来特别别扭。

其二，同事类有必要持有中介者对象吗？

同事类需要知道中介者对象，以便当它们发生改变的时候能够通知中介者对象。但是是否需要作为属性并通过构造方法传入这么强的依赖关系呢？

也可以用简单的方式去通知中介对象，比如把中介对象做成单例，直接在同事类的方法里面去调用中介者对象。

其三，是否需要中介者接口？

在实际开发中，很常见的情况是不需要中介者接口的，而且中介者对象也不需要创建很多个实例。因为中介者是用来封装和处理同事对象的关系的，它一般是没有状态需要维护的，因此中介者通常可以实现成单例。

其四，中介者对象是否需要持有所有的同事？

虽说中介者对象需要知道所有的同事类，这样中介者才能与它们交互。但是是否需要作为属性这么强烈的依赖关系，而且中介者对象在不同的关系维护上，可能会需要不同的同事对象的实例，因此可以在中介者处理的方法里面去创建，或者获取，或者从参数传入需要的同事对象。

其五，中介者对象只是提供一个公共的方法来接受同事对象的通知吗？

从示例中可以看出来，在公共方法里，还是要去区分到底是谁调过来，这还是简单的，还没有去区分到底是什么样的业务触发调用过来的，因为不同的业务，引起的与其他对象的交互是不一样的。

因此在实际开发中，通常会提供具体的业务通知方法，这样就不用再去判断到底是什么对象，具体是什么业务了。

基于上面的考虑，在实际应用开发中，经常会简化中介者模式，来使开发变得简单，比如有如下的简化。

■　通常会去掉同事对象的父类，这样可以让任意的对象，只要需要相互交互，就可以成为同事。

■　通常不定义Mediator接口，把具体的中介者对象实现成为单例。

■　同事对象不再持有中介者，而是在需要的时候直接获取中介者对象并调用；中介者也不再持有同事对象，而是在具体处理方法里面去创建，或者获取，或者从参数传入需要的同事对象。

把这样经过简化、变形使用的情况称为广义中介者。

还是举个实际点的例子来看看吧。

1．部门与人员

几乎在每个应用系统中都需要这样的功能模块：部门管理和人员管理，为了简单点演示，把模块简化成类，也就是有一个部门类Dep和人员类User。

首先想想部门类Dep和人员类User之间是什么关系，一对一？一对多？还是多对多？

可能在不同的系统里面，根据需要会做成不同的关系。但从实际情况讲，部门和人员应该是多对多的，也就是一个部门可以有多个人，而一个人也可以加入多个部门。

对于一个部门有多个人，估计大家都能理解。而一个人也可以加入多个部门，或许有些朋友就觉得有些问题了，因为在他们做系统的经验上，是一个人只属于一个部门的。

事实上一个人是可以属于多个部门的，比如，某人是开发部的经理，同时也是销售部门的技术总监，为销售部门给客户的解决方案中的技术部分进行把关，同时还可以是客户服务部门的技术顾问，为他们解决客户的技术问题提供指导。

好了，理解了部门和人员是多对多的关系以后，有些朋友可能会做出如下的设计，不就是个多对多吗，类之间的多对多也很容易表达啊，如下：

很简单，是吧，一个部门有多个人员，一个人员属于多个部门。

2．问题的出现

真的这么简单吗？再进一步想想部门和人员的功能交互，就会知道这样设计是存在问题的，举几个常见的功能：

■　部门被撤销；

■　部门之间进行合并；

■　人员离职；

■　人员从一个部门调职到另外一个部门。

想想要实现这些功能，按照前面的设计，该怎么做呢？

（1）系统运行期间部门被撤销了，就意味着这个部门不存在了。可是原来这个部门下所有的人员，每个人员的所属部门中都有这个部门呢，那么就需要先通知所有的人员，把这个部门从他们的所属部门中去掉，然后才可以清除这个部门。

（2）部门合并。是合并成一个新的部门呢，还是把一个部门并入到另一个部门？如果是合并成一个新的部门，那么需要把原有的两个部门撤销，然后再新增一个部门；如果是把一个部门合并到另一个部门里面，那就是撤销掉一个部门，然后把这个部门下的人员移动到这个部门。不管是哪种情况，都面临着需要通知相应的人员进行更改这样的问题。

（3）人员离职了，反过来就需要通知他所属于的部门，从部门的拥有人员的记录中去除这个人员。

（4）人员调职，同样需要通知相关的部门，先从原来的部门中去除掉，然后再到新的部门中添加上。

看了上述的描述，感觉如何？是不是就一个字“烦”啊！

麻烦的根源在什么地方呢？仔细想想，对了，麻烦的根源就在于部门和人员之间的耦合，这样导致操作人员的时候，需要操作所有相关的部门，而操作部门的时候又需要操作所有相关的人员，使得部门和人员搅和在了一起。

3．中介者来解决

找到了根源就好办了，采用中介者模式，引入一个中介者对象来管理部门和人员之间的关系，就能解决这些问题了。

如果采用标准的中介者模式，想想上面提出的那些问题点吧，就知道实现起来会很别扭。因此采用广义的中介者来解决，这样部门和人员就完全解耦了，也就是说部门不知道人员，人员也不知道部门，它们完全分开，它们之间的关系就完全由中介者对象来管理了。这个时候的结构如图10.6所示。

图10.6　引入中介者后的结构示意图

好了，还是看代码示例会比较清晰。

4．实现示例

（1）首先定义部门类。示例代码如下：

（2）接下来定义人员类。示例代码如下：

（3）顺带看一下描述部门和人员关系的对象，非常简单。示例代码如下：

（4）具体的中介者实现。

首先中介者要管理部门和人员的关系，所以在中介者实现里面添加了一些测试的数据，为此还专门做了一个用来描述部门和人员关系的数据对象；其次在中介者里面只是实现了撤销部门和人员离职相应的关系处理，其他的没有实现；另外，这个中介者实现被实现成单例的了。示例代码如下：

（5）测试一下，看看好用不。客户端示例代码如下：

测试结果如下：

好好体会一下，看看这样做是不是变得更容易了些，而且也实现了中介者想要实现的功能，那就是让同事对象相互分离，由中介对象统一管理它们的交互。

10.3.3　中介者模式的优缺点

中介者模式的优点。

■　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，基本上可以做到互不依赖。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“牵一发而动全身”了。

■　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，那就扩展中介者对象，而各个同事类不需要做修改。

■　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了双向的一对多，这会让对象的关系更容易理解和实现。

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。

10.3.4　思考中介者模式

1．中介者模式的本质

中介者模式的本质：封装交互。

中介者模式的目的，就是用来封装多个对象的交互，这些交互的处理多在中介者对象里面实现。因此中介对象的复杂程度，就取决于它封装的交互的复杂程度。

只要是实现封装对象之间的交互功能，就可以应用中介者模式，而不必过于拘泥于中介者模式本身的结构。标准的中介者模式限制很多，导致能完全按照标准使用中介者模式的地方并不是很多，而且多集中在界面实现上。只要本质不变，稍稍变形一下，简化一下，或许能更好地使用中介者模式。

2．何时选用中介者模式

建议在以下情况时选用中介者模式。

■　如果一组对象之间的通信方式比较复杂，导致相互依赖、结构混乱，可以采用中介者模式，把这些对象相互的交互管理起来，各个对象都只需要和中介者交互，从而使得各个对象松散耦合，结构也更清晰易懂。

■　如果一个对象引用很多的对象，并直接跟这些对象交互，导致难以复用该对象，可以采用中介者模式，把这个对象跟其他对象的交互封装到中介者对象里面，这个对象只需要和中介者对象交互就可以了。

10.3.5　相关模式

■　中介者模式和外观模式

这两个模式有相似的地方，也存在很大的不同。

外观模式多用来封装一个子系统内部的多个模块，目的是向子系统外部提供简单易用的接口。也就是说外观模式封装的是子系统外部和子系统内部模块间的交互；而中介者模式是提供多个平等的同事对象之间交互关系的封装，一般是用在内部实现上。

另外，外观模式是实现单向的交互，是从子系统外部来调用子系统内部，不会反着来；而中介者模式实现的是内部多个模块间多向的交互。

■　中介者模式和观察者模式

这两个模式可以组合使用。

中介者模式可以组合使用观察者模式，来实现当同事对象发生改变的时候，通知中介对象，让中介对象去进行与其他相关对象的交互。