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。
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。
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!
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:
/// <summary> /// 抽象牌友类 /// </summary> public abstract class AbstractCardPartner { public int Money { get; set; } public abstract void ChangeMoney(int money, AbstractCardPartner other); } /// <summary> /// 牌友A /// </summary> public class PartnerA : AbstractCardPartner { public override void ChangeMoney(int money, AbstractCardPartner other) { Money += money; other.Money -= money; } } /// <summary> /// 牌友B /// </summary> public class PartnerB : AbstractCardPartner { public override void ChangeMoney(int money, AbstractCardPartner other) { Money += money; other.Money -= money; } } /// <summary> /// 调用 /// </summary> /// <param name="args"></param> static void Main(string[] args) { AbstractCardPartner A = new PartnerA(); A.Money = 20; AbstractCardPartner B = new PartnerB(); B.Money = 20; // A赢了B的钱减少 A.ChangeMoney(5, B); Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.Money); // 应该是25 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.Money); // 应该是15 // B赢了A的钱减少 B.ChangeMoney(10, A); Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.Money); // 应该是15 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.Money); // 应该是25 Console.ReadLine(); }
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:
/// <summary> /// 抽象牌友类 /// </summary> public abstract class AbstractCardPartner { public int Money { get; set; } public abstract void ChangeMoney(int money, AbstractMediator mediator); } /// <summary> /// 牌友A /// </summary> public class PartnerA : AbstractCardPartner { public override void ChangeMoney(int money, AbstractMediator mediator) { mediator.AWin(money); } } /// <summary> /// 牌友B /// </summary> public class PartnerB : AbstractCardPartner { public override void ChangeMoney(int money, AbstractMediator mediator) { mediator.BWin(money); } } /// <summary> /// 抽象中介者类 /// </summary> public abstract class AbstractMediator { protected AbstractCardPartner A; protected AbstractCardPartner B; public AbstractMediator(AbstractCardPartner a, AbstractCardPartner b) { A = a; B = b; } public abstract void AWin(int money); public abstract void BWin(int money); } /// <summary> /// 调用 /// </summary> /// <param name="args"></param> static void Main(string[] args) { AbstractCardPartner A = new PartnerA(); AbstractCardPartner B = new PartnerB(); A.Money = 20; B.Money = 20; AbstractMediator mediator = new MediatorPater(A, B); // A赢了 A.ChangeMoney(5, mediator); Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.Money); // 应该是25 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.Money); // 应该是15 // B赢了 B.ChangeMoney(10, mediator); Console.WriteLine("A 现在的钱是:{0}", A.Money); // 应该是15 Console.WriteLine("B 现在的钱是:{0}", B.Money); // 应该是25 Console.ReadLine(); }
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:
- 简化了对象之间的关系,将系统的各个对象之间的相互关系进行封装,将各个同事类解耦,使得系统变为松耦合。
- 提供系统的灵活性,使得各个同事对象独立而易于复用。
缺点:
- 中介者模式中,中介者角色承担了较多的责任,所以一旦这个中介者对象出现了问题,整个系统将会受到重大的影响。
- 新增加一个同事类时,不得不去修改抽象中介者类和具体中介者类,此时可以使用观察者模式和状态模式来解决这个问题。
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:
- 一组定义良好的对象,现在要进行复杂的相互通信。
- 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。
原文地址:https://www.cnblogs.com/yuexiaoyun/p/11886430.html