中介者模式
中介者模式(Mediator Pattern)是用来降低多个对象和类之间的通信复杂性,属于行为型模式。
中介者模式定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。中介者使各对象之间不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,且可以独立地改变它们之间的交互。
介绍
意图
通过引入一个中介者对象来封装和协调多个对象之间的交互,从而降低对象间的耦合度。
主要解决的问题
- 解决对象间复杂的一对多关联问题,避免对象之间的高度耦合,简化系统结构。
使用场景
- 当系统中多个类相互耦合,形成网状结构时。
实现方式
- 定义中介者接口:规定中介者必须实现的接口。
- 创建具体中介者:实现中介者接口,包含协调各同事对象交互的逻辑。
- 定义同事类:各个对象不需要显式地相互引用,而是通过中介者来进行交互。
关键代码
- 中介者:封装了对象间的交互逻辑。
- 同事类:通过中介者进行通信。
应用实例
- WTO:中国加入WTO后,各国通过WTO进行贸易,简化了双边关系。
- 机场调度系统:协调飞机起降、跑道使用等。
- MVC框架:控制器作为模型和视图的中介者。
优点
- 降低复杂度:将多个对象间的一对多关系转换为一对一关系。
- 解耦:对象之间不再直接引用,通过中介者进行交互。
- 符合迪米特原则:对象只需知道中介者,不需要知道其他对象。
缺点
- 中介者复杂性:中介者可能会变得庞大和复杂,难以维护。
使用建议
- 当系统中对象间存在复杂的引用关系时,考虑使用中介者模式。
- 通过中介者封装多个类的行为,避免生成过多的子类。
注意事项
- 避免在职责不明确或混乱的情况下使用中介者模式,这可能导致中介者承担过多职责。
结构
中介者模式包含以下几个主要角色:
中介者(Mediator):定义了一个接口用于与各个同事对象通信,并管理各个同事对象之间的关系。通常包括一个或多个事件处理方法,用于处理各种交互事件。
具体中介者(Concrete Mediator):实现了中介者接口,负责实现各个同事对象之间的通信逻辑。它会维护一个对各个同事对象的引用,并协调它们的交互。
同事对象(Colleague):定义了一个接口,用于与中介者进行通信。通常包括一个发送消息的方法,以及一个接收消息的方法。
具体同事对象(Concrete Colleague):实现了同事对象接口,是真正参与到交互中的对象。它会将自己的消息发送给中介者,由中介者转发给其他同事对象。
实现
我们通过聊天室实例来演示中介者模式。实例中,多个用户可以向聊天室发送消息,聊天室向所有的用户显示消息。我们将创建两个类 ChatRoom 和 User。User 对象使用 ChatRoom 方法来分享他们的消息。
MediatorPatternDemo,我们的演示类使用 User 对象来显示他们之间的通信。
步骤 1
创建中介类。
ChatRoom.java
import java.util.Date;
public class ChatRoom {
public static void showMessage(User user, String message){
System.out.println(new Date().toString()
+ " [" + user.getName() +"] : " + message);
}
}
步骤 2
创建 user 类。
User.java
public class User {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public User(String name){
this.name = name;
}
public void sendMessage(String message){
ChatRoom.showMessage(this,message);
}
}
步骤 3
使用 User 对象来显示他们之间的通信。
MediatorPatternDemo.java
public class MediatorPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
User robert = new User("Robert");
User john = new User("John");
robert.sendMessage("Hi! John!");
john.sendMessage("Hello! Robert!");
}
}
步骤 4
执行程序,输出结果:
Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [Robert] : Hi! John! Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [John] : Hello! Robert!
zml1234
571***390@qq.com
参考地址
什么是中介者模式?
在现实生活中,有很多中介者模式的身影,例如QQ游戏平台,聊天室、QQ群、短信平台和房产中介。不论是QQ游戏还是QQ群,它们都是充当一个中间平台,QQ用户可以登录这个中间平台与其他QQ用户进行交流,如果没有这些中间平台,我们如果想与朋友进行聊天的话,可能就需要当面才可以了。电话、短信也同样是一个中间平台,有了这个中间平台,每个用户都不要直接依赖与其他用户,只需要依赖这个中间平台就可以了,一切操作都由中间平台去分发。
中介者模式,定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互关系。中介者使各个对象之间不需要显式地相互引用,从而使耦合性降低,而且可以独立地改变它们之间的交互行为。
设计思路及代码实现:
以现实生活中打牌的例子来实现下中介者模式。打牌总有输赢,对应的则是货币的变化,如果不用中介者模式的话,实现如下:
这样的实现确实解决了上面场景中的问题,并且使用了抽象类使具体牌友A和牌友B都依赖于抽象类,从而降低了同事类之间的耦合度。但是如果其中牌友A发生变化时,此时就会影响到牌友B的状态,如果涉及的对象变多的话,这时候某一个牌友的变化将会影响到其他所有相关联的牌友状态。例如牌友A算错了钱,这时候牌友A和牌友B的钱数都不正确了,如果是多个人打牌的话,影响的对象就会更多。这时候就会思考——能不能把算钱的任务交给程序或者算数好的人去计算呢,这时候就有了我们QQ游戏中的欢乐斗地主等牌类游戏了。
进一步完善的方案,即加入一个中介者对象来协调各个对象之间的关联,这也就是中介者模式的应用了,具体完善后的实现代码如下所示:
在上面的实现代码中,抽象中介者类保存了两个抽象牌友类,如果新添加一个牌友类似时,此时就不得不去更改这个抽象中介者类。可以结合观察者模式来解决这个问题,即抽象中介者对象保存抽象牌友的类别,然后添加Register和UnRegister方法来对该列表进行管理,然后在具体中介者类中修改AWin和BWin方法,遍历列表,改变自己和其他牌友的钱数。这样的设计还是存在一个问题——即增加一个新牌友时,此时虽然解决了抽象中介者类不需要修改的问题,但此时还是不得不去修改具体中介者类,即添加CWin方法,我们可以采用状态模式来解决这个问题,关于状态模式的介绍将会在下一篇进行介绍。
中介者模式的优缺点
优点:
缺点:
中介者模式的适用场景
以下情况下可以考虑使用中介者模式:
zml1234
571***390@qq.com
参考地址
Lb
lb_***@163.com
上面的缺失类中介实现类:
还有上面的 main() 函数逻辑有问题 A.ChangeMoney(5, B, mediator); 应该加输方。
Lb
lb_***@163.com
Lonnie
354***093@qq.com
Swift实现:
Lonnie
354***093@qq.com
Siskin.xu
sis***@sohu.com
Python 代码:
Siskin.xu
sis***@sohu.com