第 21 章中介者模式

1、智能家庭项目

智能家庭项目：

智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘等
主人要看电视时，各个设备可以协同工作，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

2、传统方案解决智能家庭管理问题

类图

传统的方式的问题分析

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 ==> 考虑中介者模式

3、中介者模式基本介绍

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MVC模式， 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

4、中介者模式的原理类图

Mediator 就是抽象中介者，定义了中介者的行为规范
Colleague 是抽象的同事类，定义了同事类中抽象的行为规范
ConcreteMediator 具体的中介者对象，实现 Mediator 中的抽象方法，他需要知道所有具体的同事类，即以一个集合来管理所有的同事(HashMap)，并接收某个同事的消息，完成相应的任务
ConcreteColleague 具体的同事类，Colleague 的实现类会有很多，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(通过构造器将中介者注入)
原本同事之间复杂的调用关系和业务逻辑，都交给中介者去执行，这样具体的同事类之间耦合度就会降低

5、中介者模式解决智能家庭管理问题

类图

使用步骤

创建 ConcreteMediator 对象，并使用 Mediator 类型接收
创建各个同事类对象，比如 Alarm、CoffeeMachine、TV 等
在创建同事类对象时，就直接通过构造器注入一个 Mediator 对象，同时将同事类对象添加至 Mediator 的同事类集合中去
在同事类对象中调用 sendMessage() 方法时，会去用 Mediator 对象中的 getMessage() 方法
getMessage() 方法会根据会根据当前接收到的消息，去调用其他同事，协同完成其他任务，即 getMessage() 方法会处理很多的业务逻辑，是一个核心方法

代码实现

Colleague：同事类，即为各种家电的抽象父类，通过构造器将中介者对象注入，抽象父类中的 SendMessage() 由子类重写，该方法将调用中介者的 GetMessage() 方法触发执行动作

//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);
}

Alarm：

//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);}@Overridepublic void SendMessage(int stateChange) {// 调用的中介者对象的getMessagethis.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);}}

CoffeeMachine：

public class CoffeeMachine extends Colleague {public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) {super(mediator, name);mediator.Register(name, this);}@Overridepublic 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);}
}

TV：

public class TV extends Colleague {public TV(Mediator mediator, String name) {super(mediator, name);mediator.Register(name, this);}@Overridepublic 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!");}
}

Curtains：

public class Curtains extends Colleague {public Curtains(Mediator mediator, String name) {super(mediator, name);mediator.Register(name, this);}@Overridepublic void SendMessage(int stateChange) {this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);}public void UpCurtains() {System.out.println("I am holding Up Curtains!");}}

Mediator：定义中介者的行为规范

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, 消息由具体的同事对象发出public abstract void GetMessage(int stateChange, String colleagueName);public abstract void SendMessage();}

ConcreteMediator：继承了 Mediator 抽象父类，实现了其父类中的抽象方法，Register() 完成注册的功能，调用 GetMessage() 方法将执行目标任务

//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<String, Colleague> colleagueMap;private HashMap<String, String> interMap;public ConcreteMediator() {colleagueMap = new HashMap<String, Colleague>();interMap = new HashMap<String, String>();}@Overridepublic 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@Overridepublic void GetMessage(int stateChange, String colleagueName) {// 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...}}@Overridepublic void SendMessage() {}}

ClientTest：测试代码

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HashMapAlarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");// 创建了CoffeeMachine 对象，并 且加入到 ConcreteMediator 对象的HashMapCoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator, "coffeeMachine");// 创建 Curtains , 并 且加入到 ConcreteMediator 对象的HashMapCurtains 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);}}

总结

中介者(Mediator)将各种家电对象分隔开来，家电与家电之间没有发生关联，家电执行的任务都是交给中介者触发
中介者模式可以提高程序的可扩展性，比如我们新增电话类 Phone，我们只需要修改 ConcreteMediator 中的代码即可实现扩展

6、中介者模式的注意事项和细节

中介者模式的注意事项和细节

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，这点在实际使用时，要特别注意

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