《Java设计模式》之调停者模式(Mediator)

《Java设计模式》之调停者模式(Mediator)
　调停者模式是对象的行为模式。调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式，使得这些对象不必相互明显引用。从而使它们能够较松散地耦合。当这些对象中的某些对象之间的相互作用发生改变时，不会马上影响到其它的一些对象之间的相互作用。
从而保证这些相互作用能够彼此独立地变化。

为什么须要调停者

　　例如以下图所看到的。这个示意图中有大量的对象，这些对象既会影响别的对象，又会被别的对象所影响，因此经常叫做同事(Colleague)对象。这些同事对象通过彼此的相互作用形成系统的行为。从图中能够看出。差点儿每个对象都须要与其它的对象发生相互作用。而这样的相互作用表现为一个对象与还有一个对象的直接耦合。这就是过度耦合的系统。

　　通过引入调停者对象(Mediator)，能够将系统的网状结构变成以中介者为中心的星形结构。例如以下图所看到的。在这个星形结构中。同事对象不再通过直接的联系与还有一个对象发生相互作用；相反的。它通过调停者对象与还有一个对象发生相互作用。
调停者对象的存在保证了对象结构上的稳定。也就是说。系统的结构不会由于新对象的引入造成大量的改动工作。

　一个好的面向对象的设计能够使对象之间添加协作性(Collaboration)，降低耦合度(Couping)。一个深思熟虑的设计会把一个系统分解为一群相互协作的同事对象。然后给每个同事对象以独特的责任，恰当的配置它们之间的协作关系。使它们能够在一起工作。

假设没有主板

　　大家都知道，电脑里面各个配件之间的交互，主要是通过主板来完毕的。假设电脑里面没有了主板。那么各个配件之间就必须自行相互交互，以互相传送数据。并且因为各个配件的接口不同，相互之间交互时，还必须把数据接口进行转换才干匹配上。

　　所幸是有了主板，各个配件的交互全然通过主板来完毕，每一个配件都仅仅须要和主板交互。而主板知道怎样跟全部的配件打交道。这样就简单多了。

调停者模式的结构

　　调停者模式的示意性类图例如以下所看到的：
　　调停者模式包含下面角色：

　　●　　抽象调停者(Mediator)角色：定义出同事对象到调停者对象的接口。当中主要方法是一个（或多个）事件方法。

　　●　　详细调停者(ConcreteMediator)角色：实现了抽象调停者所声明的事件方法。
详细调停者知晓全部的详细同事类，并负责详细的协调各同事对象的交互关系。

　　●　　抽象同事类(Colleague)角色：定义出调停者到同事对象的接口。
同事对象仅仅知道调停者而不知道其余的同事对象。

　　●　　详细同事类(ConcreteColleague)角色：全部的详细同事类均从抽象同事类继承而来。
实现自己的业务，在须要与其它同事通信的时候，就与持有的调停者通信，调停者会负责与其它的同事交互。

　　源码

　　抽象调停者类

public interface Mediator { /** * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法 * 让调停者去负责对应的与其它同事对象的交互 */ public void changed(Colleague c); }

　　详细调停者类

public class ConcreteMediator implements Mediator { //持有并维护同事A private ConcreteColleagueA colleagueA; //持有并维护同事B private ConcreteColleagueB colleagueB; public void setColleagueA(ConcreteColleagueA colleagueA) { this.colleagueA = colleagueA; } public void setColleagueB(ConcreteColleagueB colleagueB) { this.colleagueB = colleagueB; } @Override public void changed(Colleague c) { /** * 某一个同事类发生了变化。通常须要与其它同事交互 * 详细协调相应的同事对象来实现协作行为 */ } } 　　抽象同事类 public abstract class Colleague { //持有一个调停者对象 private Mediator mediator; /** * 构造函数 */ public Colleague(Mediator mediator){ this.mediator = mediator; } /** * 获取当前同事类相应的调停者对象 */ public Mediator getMediator() { return mediator; } }

　　详细同事类

public class ConcreteColleagueA extends Colleague { public ConcreteColleagueA(Mediator mediator) { super(mediator); } /** * 示意方法，运行某些操作 */ public void operation(){ //在须要跟其它同事通信的时候，通知调停者对象 getMediator().changed(this); } }

使用电脑来看电影

　　在日常生活中，我们常常使用电脑来看电影，把这个过程描写叙述出来，简化后假定会有例如以下的交互过程：

　　（1）首先是光驱要读取光盘上的数据，然后告诉主板，它的状态改变了。

　　（2）主板去得到光驱的数据，把这些数据交给CPU进行分析处理。

　　（3）CPU处理完后。把数据分成了视频数据和音频数据，通知主板，它处理完了。

　　（4）主板去得到CPU处理过后的数据。分别把数据交给显卡和声卡。去显示出视频和发出声音。

　　要使用调停者模式来实现演示样例。那就要区分出同事对象和调停者对象。非常明显。主板是调停者，而光驱、声卡、CPU、显卡等配件，都是作为同事对象。

　　

　　源码

　　抽象同事类

public abstract class Colleague { //持有一个调停者对象 private Mediator mediator; /** * 构造函数 */ public Colleague(Mediator mediator){ this.mediator = mediator; } /** * 获取当前同事类相应的调停者对象 */ public Mediator getMediator() { return mediator; } }

　　同事类——光驱

public class CDDriver extends Colleague{ //光驱读取出来的数据 private String data = ""; /** * 构造函数 */ public CDDriver(Mediator mediator) { super(mediator); } /** * 获取光盘读取出来的数据 */ public String getData() { return data; } /** * 读取光盘 */ public void readCD(){ //逗号前是视频显示的数据，逗号后是声音 this.data = "One Piece,海贼王我当定了"; //通知主板。自己的状态发生了改变 getMediator().changed(this); } }

　　同事类——CPU

public class CPU extends Colleague { //分解出来的视频数据 private String videoData = ""; //分解出来的声音数据 private String soundData = ""; /** * 构造函数 */ public CPU(Mediator mediator) { super(mediator); } /** * 获取分解出来的视频数据 */ public String getVideoData() { return videoData; } /** * 获取分解出来的声音数据 */ public String getSoundData() { return soundData; } /** * 处理数据，把数据分成音频和视频的数据 */ public void executeData(String data){ //把数据分解开，前面是视频数据，后面是音频数据 String[] array = data.split(","); this.videoData = array[0]; this.soundData = array[1]; //通知主板。CPU完毕工作 getMediator().changed(this); } } 　　同事类——显卡 public class VideoCard extends Colleague { /** * 构造函数 */ public VideoCard(Mediator mediator) { super(mediator); } /** * 显示视频数据 */ public void showData(String data){ System.out.println("您正在观看的是：" + data); } }

　　同事类——声卡

public class SoundCard extends Colleague { /** * 构造函数 */ public SoundCard(Mediator mediator) { super(mediator); } /** * 依照声频数据发出声音 */ public void soundData(String data){ System.out.println("画外音：" + data); } } 　　抽象调停者类 public interface Mediator { /** * 同事对象在自身改变的时候来通知调停者方法 * 让调停者去负责对应的与其它同事对象的交互 */ public void changed(Colleague c); } 　　详细调停者类 public class MainBoard implements Mediator { //须要知道要交互的同事类——光驱类 private CDDriver cdDriver = null; //须要知道要交互的同事类——CPU类 private CPU cpu = null; //须要知道要交互的同事类——显卡类 private VideoCard videoCard = null; //须要知道要交互的同事类——声卡类 private SoundCard soundCard = null; public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) { this.cdDriver = cdDriver; } public void setCpu(CPU cpu) { this.cpu = cpu; } public void setVideoCard(VideoCard videoCard) { this.videoCard = videoCard; } public void setSoundCard(SoundCard soundCard) { this.soundCard = soundCard; } @Override public void changed(Colleague c) { if(c instanceof CDDriver){ //表示光驱读取数据了 this.opeCDDriverReadData((CDDriver)c); }else if(c instanceof CPU){ this.opeCPU((CPU)c); } } /** * 处理光驱读取数据以后与其它对象的交互 */ private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){ //先获取光驱读取的数据 String data = cd.getData(); //把这些数据传递给CPU进行处理 cpu.executeData(data); } /** * 处理CPU处理完数据后与其它对象的交互 */ private void opeCPU(CPU cpu){ //先获取CPU处理后的数据 String videoData = cpu.getVideoData(); String soundData = cpu.getSoundData(); //把这些数据传递给显卡和声卡展示出来 videoCard.showData(videoData); soundCard.soundData(soundData); } }

　　client类

public class Client { public static void main(String[] args) { //创建调停者——主板 MainBoard mediator = new MainBoard(); //创建同事类 CDDriver cd = new CDDriver(mediator); CPU cpu = new CPU(mediator); VideoCard vc = new VideoCard(mediator); SoundCard sc = new SoundCard(mediator); //让调停者知道全部同事 mediator.setCdDriver(cd); mediator.setCpu(cpu); mediator.setVideoCard(vc); mediator.setSoundCard(sc); //開始看电影。把光盘放入光驱。光驱開始读盘 cd.readCD(); } }

　　执行结果例如以下：

既然对调停者有了一个初步的认识，那么以下来看看调停者模式(Mediator)的概念！

调停者模式(Mediator) 属于对象的行为模式。
1. 定义
     调停者模式包装了一系列对象相互作用的方式，使得这些对象不必相互明显作用。
从而使他们能够松散偶合。当某些对象之间的作用发生改变时，不会马上影响其它的一些对象之间的作用。
保证这些作用能够彼此独立的变化。
调停者模式将多对多的相互作用转化为一对多的相互作用。调停者模式将对象的行为和协作抽象化。把对象在小尺度的行为上与其它对象的相互作用分开处理。
2. 使用的原因
      当对象之间的交互操作非常多,且每一个对象的行为操作都依赖彼此时,为防止在改动一个对象的行为时,同一时候涉及到改动非常多其它对象的行为,可採用调停者模式,来解决紧耦合问题.
     该模式将对象之间的多对多关系变成一对多关系,调停者对象将系统从网状结构变成以调停者为中心的星形结构,达到减少系统的复杂性,提高可扩展性的作用.
3. 适用的情况举例
    eg1. WTO组织：它是一个协调组织,它将各贸易区自行进行的相互协调的强耦合变成了松散合;
    eg2. 4个MM打麻将。相互之间谁应该给谁多少钱算不清楚了，某人担任调停者。各MM依照各自的筹码数算钱，赚了钱的从调停者这里拿。赔了钱的也付给调停者；
    eg3. 租赁中介：非常多人有出租房子的需求，也有不少人须要租房，租赁中介在当中担任了调停者的角色。  疏通了两者之间的复杂关系。也方便了两者。
4. 类图结构及说明
  1）示意性类图例如以下所看到的：

   2）类说明
    i）Mediator：抽象调停者角色,它定义出同事对象到调停者对象得接口,这个角色一般由Java抽象类实现
    ii）ConcreteMediator：详细调停者模式,从抽象调停者继承,实现了超类所声明的事件方法,它从详细同事对象接收消息,向详细同事对象发出命令.
    iii）Colleague：抽象同事类角色,它定义了调停者同事对象的接口,它仅仅知道调停者而不知道其余同事对象.
    iv）colleague1、colleague2：详细同事类角色,从抽象同事类继承而来,每一个详细同事类都知道本身在小范围内的行为,而不知道它在大范围内的目的.
5. 使用举例
    1）需求
    有次去佛山开发一个项目时，我们项目组要去现场开发，开发时间为一个月，PM打算到附近租个房子，但因对佛山不熟悉，并且由于仅仅租一个月，非常多房东都不愿意租，所以找个合适的房子真是难上加难。

    2）分析
    非常多的房东须要出租自己的房子。而有非常多的房客须要租房子。房屋需求和供给之间存在着错综复杂的关系，为解决这样的错综复杂的关系。我们考虑运用弄个“中介者”出来，这样房东和房客都仅仅须要跟这个中介打交道，方便了两者，嘻嘻。当时我们找了个房屋租赁中介。在短期内以2800元的价格租了个套间。当然还付出了不少的中介费：）
    3）代码參考实现
        i）抽象同事类


public abstract class Colleague {
    privat Mediator mediator;

    /**
     * 构造函数
     */
    public Colleague(Mediator mediator) {
        this.mediator = mediator;
    }

    /**
     * 获得调停者对象
     */
        public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }

        /**
     * 详细行为，由子类实现
     */
    public abstract void action();
}

       ii) 详细同事类
         a) 房东类

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

    /**
     * 房东详细的行为方法,比如,将房间资料交给中介等
     */
    public void action() {
        System.out.println("进行将房间资料交给中介等操作,

省略");
    }
}
        b) 房客

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

    /**
     * 房客详细的行为方法,比如,将租房需求交给中介等
     */
    public void action {
        System.out.println("进行将租房需求交给中介等操作,

省略");
    }
}

     iii）抽象调停者角色

public abstract class Mediator {
    public abstract void colleagueChanged(Colleague

colleage);
}
     iv）详细调停者角色


public class ConcreteMediator extends Mediator {
    private Landlord landlord;
    private Lodger lodger;

    public void colleagueChanged(Colleague colleague) {
        landlord.action();
        lodger.action();
    }

    /**
     * 工厂方法,创建同事对象
     */
    public void createConcreteMediator() {
        landlord = new Landlord(this);
        lodger = new Lodger(this);
    }

    //省略房东与房客的getter方法
}

调停者模式的长处

　　●　　松散耦合

　　调停者模式通过把多个同事对象之间的交互封装到调停者对象里面。从而使得同事对象之间松散耦合。基本上能够做到互补依赖。这样一来，同事对象就能够独立地变化和复用。而不再像曾经那样“牵一处而动全身”了。

　　●　　集中控制交互

　　多个同事对象的交互，被封装在调停者对象里面集中管理，使得这些交互行为发生变化的时候，仅仅须要改动调停者对象就能够了，当然假设是已经做好的系统，那么就扩展调停者对象，而各个同事类不须要做改动。

　　●　　多对多变成一对多

　　没有使用调停者模式的时候，同事对象之间的关系一般是多对多的，引入调停者对象以后，调停者对象和同事对象的关系通常变成双向的一对多，这会让对象的关系更easy理解和实现。

调停者模式的缺点

　　调停者模式的一个潜在缺点是。过度集中化。
假设同事对象的交互许多。并且比較复杂，当这些复杂性所有集中到调停者的时候，会导致调停者对象变得十分复杂。并且难于管理和维护。
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《Java设计模式》之调停者模式(Mediator)

为什么须要调停者

假设没有主板

源码

使用电脑来看电影

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调停者模式的长处

调停者模式的缺点

　　源码

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