【设计模式】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。这种模式提供了一个中介类，该类通常处理不同类之间的通信，并支持松耦合，使代码易于维护。中介者模式属于行为型模式。

基本介绍

• 意图：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各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。

• 主要解决：对象与对象之间存在大量的关联关系，这样势必会导致系统的结构变得很复杂，同时若一个对象发生改变，我们也需要跟踪与之相关联的对象，同时做出相应的处理。

• 何时使用：多个类相互耦合，形成了网状结构。

• 如何解决：将上述网状结构分离为星型结构。

• 关键代码：对象 Colleague 之间的通信封装到一个类中单独处理。

• 应用实例：
  • 1、中国加入 WTO 之前是各个国家相互贸易，结构复杂，现在是各个国家通过 WTO 来互相贸易。
  • 2、机场调度系统。
  • 3、MVC 框架，其中C（控制器）就是 M（模型）和 V（视图）的中介者。
• 优点：
  • 1、降低了类的复杂度，将一对多转化成了一对一。
  • 2、各个类之间的解耦。
  • 3、符合迪米特原则。

• 缺点：中介者会庞大，变得复杂难以维护。

• 使用场景：
  • 1、系统中对象之间存在比较复杂的引用关系，导致它们之间的依赖关系结构混乱而且难以复用该对象。
  • 2、想通过一个中间类来封装多个类中的行为，而又不想生成太多的子类。

注意事项：不应当在职责混乱的时候使用。

概括

基本介绍

1. 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
2. 中介者模式属于行为型模式，使代码易于维护
3. 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

中介者模式的原理类图

对原理类图的说明-即(中介者模式的角色及职责)

1. Mediator：就是抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口
2. Colleague：是抽象同事类
3. ConcreteMediator：具体的中介者对象, 实现抽象方法, 他需要知道所有的具体的同事类,即以一个集合来管理 HashMap，并接受某个同事对象消息，完成相应的任务
4. ConcreteColleague：具体的同事类，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

我的理解

相当于房屋中介，只用将请求给他（如 租房、买房），他就可以调用相应的模块，将请求交给相应的模块去进行处理。

应用实例

智能家庭项目
智能家庭项目：

1. 智能家庭包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘 等
2. 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

使用传统方式

类图：

传统的方式的问题分析

1. 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
2. 各个电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合.
3. 各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱
4. 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

使用中介者模式

1. 应用实例要求
   完成前面的智能家庭的项目，使用中介者模式
2. 思路分析和图解(类图)
   

代码实现

Colleague

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

//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

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

//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);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        // 调 用 的 中 介 者 对 象 的 getMessage 
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }
}

CoffeeMachine

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

public class CoffeeMachine extends Colleague {

    public CoffeeMachine(Mediator mediator, String name) { 
        super(mediator, name);
        mediator.Register(name, this);
    }


    @Override
    public 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);
    }
}

Curtains

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

public class Curtains extends Colleague {

    public Curtains(Mediator mediator, String name) { 
        super(mediator, name);
        mediator.Register(name, this);
    }

    @Override
    public void SendMessage(int stateChange) {
        this.GetMediator().GetMessage(stateChange, this.name);
    }

    public void UpCurtains() {
        System.out.println("I am holding Up Curtains!");
    }
}

TV

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

public class TV extends Colleague {

    public TV(Mediator mediator, String name) { 
        super(mediator, name);
        mediator.Register(name, this);
    }


    @Override
    public 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!");
    }
}

Mediator

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

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

    public abstract void SendMessage();
}

ConcreteMediator

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

import java.util.HashMap;

//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>();
    }


    @Override
    public 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
    @Override
    public 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...
        }
    }

    @Override
    public void SendMessage() {}
}

ClientTest

package com.atguigu.mediator.smarthouse;

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 HashMap 
        Alarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");

        //创建了 CoffeeMachine 对象，并    且加入到    ConcreteMediator 对象的 HashMap 
        CoffeeMachine coffeeMachine = new CoffeeMachine(mediator, "coffeeMachine");

        //创建  Curtains , 并且加入到  ConcreteMediator 对象的 HashMap 
        Curtains 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);
    }
}

中介者模式的注意事项和细节

1. 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
2. 减少类间依赖，降低了耦合，符合迪米特原则
3. 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
4. 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