《JAVA与模式》— 调停者模式

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述调停者（Mediator）模式的：

调停者模式是对象的行为模式。调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式，使得这些对象不必相互明显引用。从而使它们可以较松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时，不会立即影响到其他的一些对象之间的相互作用。从而保证这些相互作用可以彼此独立地变化。

为什么需要调停者

如下图所示，这个示意图中有大量的对象，这些对象既会影响别的对象，又会被别的对象所影响，因此常常叫做同事(Colleague)对象。这些同事对象通过彼此的相互作用形成系统的行为。从图中可以看出，几乎每一个对象都需要与其他的对象发生相互作用，而这种相互作用表现为一个对象与另一个对象的直接耦合。这就是过度耦合的系统。

通过引入调停者对象(Mediator)，可以将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构，如下图所示。在这个星形结构中，同事对象不再通过直接的联系与另一个对象发生相互作用；相反的，它通过调停者对象与另一个对象发生相互作用。调停者对象的存在保证了对象结构上的稳定，也就是说，系统的结构不会因为新对象的引入造成大量的修改工作。

一个好的面向对象的设计可以使对象之间增加协作性(Collaboration)，减少耦合度(Couping)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群相互协作的同事对象，然后给每一个同事对象以独特的责任，恰当的配置它们之间的协作关系，使它们可以在一起工作。

如果没有主板

大家都知道，电脑里面各个配件之间的交互，主要是通过主板来完成的。如果电脑里面没有了主板，那么各个配件之间就必须自行相互交互，以互相传送数据。而且由于各个配件的接口不同，相互之间交互时，还必须把数据接口进行转换才能匹配上。

所幸是有了主板，各个配件的交互完全通过主板来完成，每个配件都只需要和主板交互，而主板知道如何跟所有的配件打交道，这样就简单多了。

调停者模式的结构

调停者模式的示意性类图如下所示：

调停者模式包括以下角色：

●　　抽象调停者(Mediator)角色：定义出同事对象到调停者对象的接口，其中主要方法是一个（或多个）事件方法。
●　　具体调停者(ConcreteMediator)角色：实现了抽象调停者所声明的事件方法。具体调停者知晓所有的具体同事类，并负责具体的协调各同事对象的交互关系。
●　　抽象同事类(Colleague)角色：定义出调停者到同事对象的接口。同事对象只知道调停者而不知道其余的同事对象。
●　　具体同事类(ConcreteColleague)角色：所有的具体同事类均从抽象同事类继承而来。实现自己的业务，在需要与其他同事通信的时候，就与持有的调停者通信，调停者会负责与其他的同事交互。

源代码

抽象调停者类

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

具体调停者类

public class ConcreteMediator implements Mediator {//持有并维护同事Aprivate ConcreteColleagueA colleagueA;//持有并维护同事Bprivate ConcreteColleagueB colleagueB;    public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) {this.colleagueA = colleagueA;}public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) {this.colleagueB = colleagueB;}@Overridepublic void changed(Colleague c) {/*** 某一个同事类发生了变化，通常需要与其他同事交互* 具体协调相应的同事对象来实现协作行为*/}}

抽象同事类

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

具体同事类

public class ConcreteColleagueA extends Colleague {public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) {super(mediator);}/*** 示意方法，执行某些操作*/public void operation(){//在需要跟其他同事通信的时候，通知调停者对象getMediator().changed(this);}//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*}

public class ConcreteColleagueB extends Colleague {public ConcreteColleagueB(Mediator mediator) {super(mediator);}/*** 示意方法，执行某些操作*/public void operation(){//在需要跟其他同事通信的时候，通知调停者对象getMediator().changed(this);}
}

使用电脑来看电影

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。

要使用调停者模式来实现示例，那就要区分出同事对象和调停者对象。很明显，主板是调停者，而光驱、声卡、CPU、显卡等配件，都是作为同事对象。

源代码

抽象同事类

public abstract class Colleague {//持有一个调停者对象private Mediator mediator;/*** 构造函数*/public Colleague(Mediator mediator){this.mediator = mediator;}/*** 获取当前同事类对应的调停者对象*/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);}//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*/*** 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 = "One Piece,海贼王我当定了";//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);}//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*/*** 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);}//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*/*** 按照声频数据发出声音*/public void soundData(String data){System.out.println("画外音：" + data);}
}

抽象调停者类

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

具体调停者类

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;}//需要获取资料的朋友请加Q君样：290194256*@Overridepublic 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);}
}

客户端类

public class Client {public static void main(String[] args) {//创建调停者——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);//让调停者知道所有同事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();}}

运行结果如下：

调停者模式的优点

●　　松散耦合

调停者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到调停者对象里面，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。

●　　集中控制交互

多个同事对象的交互，被封装在调停者对象里面集中管理，使得这些交互行为发生变化的时候，只需要修改调停者对象就可以了，当然如果是已经做好的系统，那么就扩展调停者对象，而各个同事类不需要做修改。

●　　多对多变成一对多

没有使用调停者模式的时候，同事对象之间的关系通常是多对多的，引入调停者对象以后，调停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。

调停者模式的缺点

调停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调停者的时候，会导致调停者对象变得十分复杂，而且难于管理和维护。

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