设计模式完结（17） --- 中介者模式 -- 协调多个对象之间的交互

中介者模式定义如下：

中介者模式(Mediator Pattern)：用一个中介对象（中介者）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。中介者模式又称为调停者模式，它是一种对象行为型模式。

举例： qq 之间交流 qq 群

如果在一个系统中对象之间的联系呈现为网状结构，如图20-4所示。对象之间存在大量的多对多联系，将导致系统非常复杂，这些对象既会影响别的对象，也会被别的对象所影响，这些对象称为同事对象，它们之间通过彼此的相互作用实现系统的行为。在网状结构中，几乎每个对象都需要与其他对象发生相互作用，而这种相互作用表现为一个对象与另外一个对象的直接耦合，这将导致一个过度耦合的系统。

同事对象不再直接与另一个对象联系，它通过中介者对象与另一个对象发生相互作用。中介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带来大量的修改工作。

Mediator（抽象中介者）：它定义一个接口，该接口用于与各同事对象之间进行通信。

● ConcreteMediator（具体中介者）：它是抽象中介者的子类，通过协调各个同事对象来实现协作行为，它维持了对各个同事对象的引用。

● Colleague（抽象同事类）：它定义各个同事类公有的方法，并声明了一些抽象方法来供子类实现，同时它维持了一个对抽象中介者类的引用，其子类可以通过该引用来与中介者通信。

● ConcreteColleague（具体同事类）：它是抽象同事类的子类；每一个同事对象在需要和其他同事对象通信时，先与中介者通信，通过中介者来间接完成与其他同事类的通信；在具体同事类中实现了在抽象同事类中声明的抽象方法。

中介者模式的核心在于中介者类的引入，在中介者模式中，中介者类承担了两方面的职责：

(1) 中转作用（结构性）：通过中介者提供的中转作用，各个同事对象就不再需要显式引用其他同事，当需要和其他同事进行通信时，可通过中介者来实现间接调用。该中转作用属于中介者在结构上的支持。

(2) 协调作用（行为性）：中介者可以更进一步的对同事之间的关系进行封装，同事可以一致的和中介者进行交互，而不需要指明中介者需要具体怎么做，中介者根据封装在自身内部的协调逻辑，对同事的请求进行进一步处理，将同事成员之间的关系行为进行分离和封装。该协调作用属于中介者在行为上的支持。

abstract class Mediator {  
    protected ArrayList<Colleague> colleagues; //用于存储同事对象  

    //注册方法，用于增加同事对象  
    public void register(Colleague colleague) {  
        colleagues.add(colleague);  
    }  

    //声明抽象的业务方法  
    public abstract void operation();  
}  
 在抽象中介者中可以定义一个同事类的集合，用于存储同事对象并提供注册方法，同时声明了具体中介者类所具有的方法。在具体中介者类中将实现这些抽象方法，典型的具体中介者类代码如下所示：
[java] view plain copy
class ConcreteMediator extends Mediator {  
    //实现业务方法，封装同事之间的调用  
    public void operation() {  
        ......  
        ((Colleague)(colleagues.get(0))).method1(); //通过中介者调用同事类的方法  
        ......  
    }  
}

abstract class Colleague {  
    protected Mediator mediator; //维持一个抽象中介者的引用  

    public Colleague(Mediator mediator) {  
        this.mediator=mediator;  
    }  

    public abstract void method1(); //声明自身方法，处理自己的行为  

    //定义依赖方法，与中介者进行通信  
    public void method2() {  
        mediator.operation();  
    }  
}

class ConcreteColleague extends Colleague {  
    public ConcreteColleague(Mediator mediator) {  
        super(mediator);  
    }  

    //实现自身方法  
    public void method1() {  
        ......  
    }  
}

在具体同事类ConcreteColleague中实现了在抽象同事类中声明的方法，其中方法method1()是同事类的自身方法(Self-Method)，用于处理自己的行为，而方法method2()是依赖方法(Depend-Method)，用于调用在中介者中定义的方法，依赖中介者来完成相应的行为，例如调用另一个同事类的相关方法。

//抽象中介者  
abstract class Mediator {  
    public abstract void componentChanged(Component c);  
}  

//具体中介者  
class ConcreteMediator extends Mediator {  
    //维持对各个同事对象的引用  
    public Button addButton;  
    public List list;  
    public TextBox userNameTextBox;  
    public ComboBox cb;  

    //封装同事对象之间的交互  
    public void componentChanged(Component c) {  
        //单击按钮  
if(c == addButton) {  
            System.out.println("--单击增加按钮--");  
            list.update();  
            cb.update();  
            userNameTextBox.update();  
        }  
        //从列表框选择客户  
        else if(c == list) {  
            System.out.println("--从列表框选择客户--");  
            cb.select();  
            userNameTextBox.setText();  
        }  
        //从组合框选择客户  
        else if(c == cb) {  
            System.out.println("--从组合框选择客户--");  
            cb.select();  
            userNameTextBox.setText();  
        }  
    }  
}  

//抽象组件类：抽象同事类  
abstract class Component {  
    protected Mediator mediator;  

    public void setMediator(Mediator mediator) {  
        this.mediator = mediator;  
    }  

    //转发调用  
    public void changed() {  
        mediator.componentChanged(this);  
    }  

    public abstract void update();    
}  

//按钮类：具体同事类  
class Button extends Component {  
    public void update() {  
        //按钮不产生交互  
    }  
}  

//列表框类：具体同事类  
class List extends Component {  
    public void update() {  
        System.out.println("列表框增加一项：张无忌。");  
    }  

    public void select() {  
        System.out.println("列表框选中项：小龙女。");  
    }  
}  

//组合框类：具体同事类  
class ComboBox extends Component {  
    public void update() {  
        System.out.println("组合框增加一项：张无忌。");  
    }  

    public void select() {  
        System.out.println("组合框选中项：小龙女。");  
    }  
}  

//文本框类：具体同事类  
class TextBox extends Component {  
    public void update() {  
        System.out.println("客户信息增加成功后文本框清空。");  
    }  

    public void setText() {  
        System.out.println("文本框显示：小龙女。");  
    }  
}
编写如下客户端测试代码：
class Client {  
    public static void main(String args[]) {  
        //定义中介者对象  
        ConcreteMediator mediator;  
        mediator = new ConcreteMediator();  

        //定义同事对象  
        Button addBT = new Button();  
        List list = new List();  
        ComboBox cb = new ComboBox();  
        TextBox userNameTB = new TextBox();  

        addBT.setMediator(mediator);  
        list.setMediator(mediator);  
        cb.setMediator(mediator);  
        userNameTB.setMediator(mediator);  

        mediator.addButton = addBT;  
        mediator.list = list;  
        mediator.cb = cb;  
        mediator.userNameTextBox = userNameTB;  

        addBT.changed();  
        System.out.println("-----------------------------");  
        list.changed();  
    }  
}

主要优点

中介者模式的主要优点如下：

(1) 中介者模式简化了对象之间的交互，它用中介者和同事的一对多交互代替了原来同事之间的多对多交互，一对多关系更容易理解、维护和扩展，将原本难以理解的网状结构转换成相对简单的星型结构。

(2) 中介者模式可将各同事对象解耦。中介者有利于各同事之间的松耦合，我们可以独立的改变和复用每一个同事和中介者，增加新的中介者和新的同事类都比较方便，更好地符合“开闭原则”。

(3) 可以减少子类生成，中介者将原本分布于多个对象间的行为集中在一起，改变这些行为只需生成新的中介者子类即可，这使各个同事类可被重用，无须对同事类进行扩展。

主要缺点

中介者模式的主要缺点如下：

在具体中介者类中包含了大量同事之间的交互细节，可能会导致具体中介者类非常复杂，使得系统难以维护。

适用场景

在以下情况下可以考虑使用中介者模式：

(1) 系统中对象之间存在复杂的引用关系，系统结构混乱且难以理解。

(2) 一个对象由于引用了其他很多对象并且直接和这些对象通信，导致难以复用该对象。

(3) 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。可以通过引入中介者类来实现，在中介者中定义对象交互的公共行为，如果需要改变行为则可以增加新的具体中介者类。