Java 设计模式之中介者模式

2024-06-09 00:45:04

本文继续23种设计模式系列之中介者模式。

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。

角色

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。

适用情况

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。例如有六个同事类对象，假如对象1发生变化，会有4个对象受到影响。如果对象2发生变化，那么会有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。

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，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。

应用

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：

[java] view plaincopy print?

abstract class AbstractColleague {
protected int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number){
this.number = number;
}
//抽象方法，修改数字时同时修改关联对象
public abstract void setNumber(int number, AbstractColleague coll);
}

[java] view plaincopy print?

class ColleagueA extends AbstractColleague{
public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
this.number = number;
coll.setNumber(number*100);
}
}

[java] view plaincopy print?

class ColleagueB extends AbstractColleague{
public void setNumber(int number, AbstractColleague coll) {
this.number = number;
coll.setNumber(number/100);
}
}

[java] view plaincopy print?

public class Client {
public static void main(String[] args){
AbstractColleague collA = new ColleagueA();
AbstractColleague collB = new ColleagueB();
System.out.println("==========设置A影响B==========");
collA.setNumber(1288, collB);
System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());
System.out.println("==========设置B影响A==========");
collB.setNumber(87635, collA);
System.out.println("collB的number值："+collB.getNumber());
System.out.println("collA的number值："+collA.getNumber());
}
}

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。

同事类

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abstract class AbstractColleague {
protected int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number){
this.number = number;
}
//注意这里的参数不再是同事类，而是一个中介者
public abstract void setNumber(int number, AbstractMediator am);
}
class ColleagueA extends AbstractColleague{
public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
this.number = number;
am.AaffectB();
}
}
class ColleagueB extends AbstractColleague{
@Override
public void setNumber(int number, AbstractMediator am) {
this.number = number;
am.BaffectA();
}
}

抽象中介者类

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abstract class AbstractMediator {
protected AbstractColleague A;
protected AbstractColleague B;
public AbstractMediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
A = a;
B = b;
}
public abstract void AaffectB();
public abstract void BaffectA();
}

中介者类

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class Mediator extends AbstractMediator {
public Mediator(AbstractColleague a, AbstractColleague b) {
super(a, b);
}
//处理A对B的影响
public void AaffectB() {
int number = A.getNumber();
B.setNumber(number*100);
}
//处理B对A的影响
public void BaffectA() {
int number = B.getNumber();
A.setNumber(number/100);
}
}

客户端

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public class Client {
public static void main(String[] args){
AbstractColleague collA = new ColleagueA();
AbstractColleague collB = new ColleagueB();
AbstractMediator am = new Mediator(collA, collB);
System.out.println("==========通过设置A影响B==========");
collA.setNumber(1000, am);
System.out.println("collA的number值为："+collA.getNumber());
System.out.println("collB的number值为A的10倍："+collB.getNumber());
System.out.println("==========通过设置B影响A==========");
collB.setNumber(1000, am);
System.out.println("collB的number值为："+collB.getNumber());
System.out.println("collA的number值为B的0.1倍："+collA.getNumber());
}
}

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。

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。

总结

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。

更多设计模式：23种设计模式系列

作者：jason0539

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