中介者模式、备忘录模式
中介者模式
交给中介者去完成需求,让原本相互调用的组件解耦
一、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
二、传统方案解决智能家庭管理问题
三、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
四、中介者模式基本介绍
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
五、 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
六、中介者模式应用实例-智能家庭管理
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)类图
3)**代码实现** Alarm具体的同事类 闹钟
//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);
}
}
主函数
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);
}
}
CoffeeMachine
```java
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);
}
}
Colleague同事抽象类
//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);
}
ConcreteMediator
//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() {<!-- -->}
}
Curtains
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!");
}
}
Mediator
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();
}
TV
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!");
}
}
七、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
备忘录模式
快照,恢复
游戏角色有攻击力和防御力,在大战 Boss 前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战 Boss 后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态
二、传统方案解决游戏角色恢复
三、传统的方式的问题分析
1)一个对象,就对应一个保存对象状态的对象, 这样当我们游戏的对象很多时,不利于管理,开销也很大.
2)传统的方式是简单地做备份,new 出另外一个对象出来,再把需要备份的数据放到这个新对象,但这就暴露了对象内部的细节
3)解决方案: =; 备忘录模式
四、备忘录模式基本介绍
基本介绍
1)备忘录模式(Memento Pattern)在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可将该对象恢复到原先保存的状态
2)可以这里理解备忘录模式:现实生活中的备忘录是用来记录某些要去做的事情,或者是记录已经达成的共同意见的事情,以防忘记了。
在软件层面,备忘录模式有着相同的含义, 备忘录对象主要用来记录一个对象的某种状态,或者某些数据,当要做回退时,可以从备忘录对象里获取原来的数据进行恢复操作
3)备忘录模式属于行为型模式
五、备忘录类图
**对原理类图的说明-即(备忘录模式的角色及职责)** > 1)originator : 对象(`需保存状态的对象`) 2)Memento :备忘录对象,`负责保存`好记录,即 Originator 内部状态 3)Caretaker: 守护者对象,负责保存多个备忘录对象, 使用集合`管理`,提高效率 4)说明:如果希望保存多个 originator 对象的不同时间的状态,也可以,只需要要 HashMap ;String, 集合;
代码实现
Caretaker管理者
public class Caretaker {<!-- -->
//在 List 集合中会有很多的备忘录对象
private List;Memento; mementoList = new ArrayList;Memento;();
public void add(Memento memento) {<!-- -->
mementoList.add(memento);
}
//获取到第 index 个 Originator 的 备忘录对象(即保存状态)
public Memento get(int index) {<!-- -->
return mementoList.get(index);
}
}
主函数
public class Client {<!-- --> public static void main(String[] args) {<!-- --> Originator originator = new Originator(); //被保存者 Caretaker caretaker = new Caretaker();//管理者 originator.setState(" 状态#1 攻击力 100 "); //保存了当前的状态 caretaker.add(originator.saveStateMemento()); originator.setState(" 状 态 #2 攻 击 力 80 "); caretaker.add(originator.saveStateMemento()); originator.setState(" 状 态 #3 攻 击 力 50 "); caretaker.add(originator.saveStateMemento()); System.out.println("当前的状态是 =" + originator.getState()); //希望得到状态 1, 将 originator 恢复到状态 1 originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0)); System.out.println("恢复到状态 1 , 当前的状态是"); System.out.println("当前的状态是 =" + originator.getState()); }}
Memento保存者
public class Memento {<!-- --> //保存的信息,这里用String来使用,如果有多个 //则定义多个变量 private String state; //构造器 public Memento(String state) {<!-- --> super(); this.state = state; } public String getState() {<!-- --> return state; }}
Originator被保存者
@Datapublic class Originator {<!-- --> private String state;//状态信息 //编写一个方法,可以保存一个状态对象 Memento //因此编写一个方法,返回 Memento public Memento saveStateMemento() {<!-- --> return new Memento(state); } //通过备忘录对象,恢复状态 public void getStateFromMemento(Memento memento) {<!-- --> state = memento.getState(); }}
六、游戏角色恢复状态实例
1)应用实例要求
游戏角色有攻击力和防御力,在大战 Boss 前保存自身的状态(攻击力和防御力),当大战 Boss 后攻击力和防御力下降,从备忘录对象恢复到大战前的状态
2)思路分析和图解(类图)
3)代码实现
Caretaker管理者
//守护者对象, 保存游戏角色的状态public class Caretaker {<!-- --> //如果只保存一次状态 private Memento memento; //对 GameRole 保存多次状态 //private ArrayList;Memento; mementos; //对多个游戏角色保存多个状态 //private HashMap;String, ArrayList;Memento;; rolesMementos; public Memento getMemento() {<!-- --> return memento; } public void setMemento(Memento memento) {<!-- --> this.memento = memento; }}
主函数
public class Client {<!-- --> public static void main(String[] args) {<!-- --> //创建游戏角色 GameRole gameRole = new GameRole(); gameRole.setVit(100); gameRole.setDef(100); System.out.println("和 boss 大战前的状态"); gameRole.display(); //把当前状态保存 caretaker Caretaker caretaker = new Caretaker(); caretaker.setMemento(gameRole.createMemento()); System.out.println("和 boss 大战~~~"); gameRole.setDef(30); gameRole.setVit(30); gameRole.display(); System.out.println("大战后,使用备忘录对象恢复到站前"); gameRole.recoverGameRoleFromMemento(caretaker.getMemento()); System.out.println("恢复后的状态"); gameRole.display(); } }
GameRole游戏角色
@Datapublic class GameRole {<!-- --> private int vit;//攻击力 private int def;//防御力 //创建 Memento ,即根据当前的状态得到 Memento public Memento createMemento() {<!-- --> return new Memento(vit, def); } //从备忘录对象,恢复 GameRole 的状态 public void recoverGameRoleFromMemento(Memento memento) {<!-- --> this.vit = memento.getVit(); this.def = memento.getDef(); } //显示当前游戏角色的状态 public void display() {<!-- --> System.out.println("游戏角色当前的攻击力:" + this.vit + " 防御力: " + this.def); }}
Memento保存着
@Datapublic class Memento {<!-- --> private int vit;//攻击力 private int def;//防御力 public Memento(int vit, int def) {<!-- --> super(); this.vit = vit; this.def = def; }}
七、备忘录模式的注意事项和细节
1)给用户 提供了一种可以恢复状态的机制,可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态
2)实现了信息的封装,使得用户不需要关心状态的保存细节
3)如果类的成员变量过多,势必会占用比较大的资源
,而且每一次保存都会消耗一定的内存, 这个需要注意
4)适用的应用场景
:
1、后悔药。2、打游戏时的存档。3、Windows 里的 ctri + z。4、IE 中的后退。5、数据库的事务管理
5)为了节约内存,备忘录模式可以和原型模式配合使用