【Java】我所知道设计模式之中介模式

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

//中介者抽象类
abstract class Mediator {
//将同事类注册给中介者对象，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();
}

//同事抽象类
abstract class Colleague {
//关联的中介者
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);
}

class TV extends Colleague {
public TV(Mediator mediator, String name) {
super(mediator, name);
//构造器的同时，将自己添加进中介者的集合中
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!");
}
}

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);
}
}

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!");
}
}

//具体的中介者类
class ConcreteMediator extends Mediator {
//集合，放入所有的同事类对象
private HashMap<String, Colleague> colleagueMap;
//执行顺序Map
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 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) {
}
@Override
public void SendMessage() {}
}

public static void main(String[] args) {
//创建一个中介者对象
Mediator mediator = new ConcreteMediator();
//创建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");
//创建Tv 对象并且加入到ConcreteMediator 对象的 HashMap
TV tV = new TV(mediator, "TV");
}
运行结果如下：
coffeeMachine 注册成功！
curtains 注册成功！
TV 注册成功！

//具体的中介者类
class ConcreteMediator extends Mediator {
//省略其他关键信息.....
//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) {
//处理咖啡发出的消息
if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
if (stateChange == 0) {
((CoffeeMachine) (colleagueMap.get(interMap.get("CoffeeMachine")))).StartCoffee();
((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).StartTv();
}
}
}
}

public static void main(String[] args) {
//创建一个中介者对象
Mediator mediator = new ConcreteMediator();
//创建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");
//创建Tv 对象并且加入到ConcreteMediator 对象的 HashMap
TV tV = new TV(mediator, "TV");
coffeeMachine.SendMessage(0);
}
运行结果如下：
It's time to startcoffee!
It's time to StartTv!   

接下里介绍的是Java 的设计模式之一：中介模式

我们还是以一个问题进行展开，引入中介模式

有一个智能家居的项目，包括各种设备，闹钟、咖啡机、电视机、窗帘等

要求主人回家后看电视时，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

那么你会怎么制作这个项目呢？

一、使用传统方式解决问题

传统的方式的问题分析

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

各个电器对象彼此联系，你中有我，我中有你，不利于松耦合.

各个电器对象之间所传递的消息(参数)，容易混乱

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，所以考虑中介者模式

二、什么是中介者模式

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

中介者模式属于行为型模式，使代码易于维护

在MVC模式中，C是M和V的中介者，在前后端交互时起到了中间人的作用

Controller 控制器、Model 模型、 View 视图

中介者原理类图

Mediator：抽象中介者,定义了同事对象到中介者对象的接口

Colleague：抽象同事类

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

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

三、使用中介者模式解决问题

接下来我们根据思路创建中介者抽象类、同时抽象类

//中介者抽象类
abstract class Mediator {
//将同事类注册给中介者对象，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();
}

//同事抽象类
abstract class Colleague {
//关联的中介者
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);
}

举例创建具体的同时类继承同事类接口

class TV extends Colleague {
public TV(Mediator mediator, String name) {
super(mediator, name);
//构造器的同时，将自己添加进中介者的集合中
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!");
}
}

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);
}
}

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!");
}
}

接下里具体的中介者实现类，继承中介者模式

//具体的中介者类
class ConcreteMediator extends Mediator {
//集合，放入所有的同事类对象
private HashMap<String, Colleague> colleagueMap;
//执行顺序Map
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 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) {
}
@Override
public void SendMessage() {}
}

接下来让我们使用demo，看看是怎么将同事类操作进去的

public static void main(String[] args) {
//创建一个中介者对象
Mediator mediator = new ConcreteMediator();
//创建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");
//创建Tv 对象并且加入到ConcreteMediator 对象的 HashMap
TV tV = new TV(mediator, "TV");
}
运行结果如下：
coffeeMachine 注册成功！
curtains 注册成功！
TV 注册成功！

那么我们按照想要的流程顺序去做呢？

比如说我们按照流程：打开咖啡机再打开电视机

//具体的中介者类
class ConcreteMediator extends Mediator {
//省略其他关键信息.....
//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) {
//处理咖啡发出的消息
if (colleagueMap.get(colleagueName) instanceof CoffeeMachine) {
if (stateChange == 0) {
((CoffeeMachine) (colleagueMap.get(interMap.get("CoffeeMachine")))).StartCoffee();
((TV) (colleagueMap.get(interMap.get("TV")))).StartTv();
}
}
}
}

这时我们使用demo ，启动咖啡机看看

public static void main(String[] args) {
//创建一个中介者对象
Mediator mediator = new ConcreteMediator();
//创建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");
//创建Tv 对象并且加入到ConcreteMediator 对象的 HashMap
TV tV = new TV(mediator, "TV");
coffeeMachine.SendMessage(0);
}
运行结果如下：
It's time to startcoffee!
It's time to StartTv!   

中介者模式的注意事项和细节

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

减少类间依赖，降低了耦合，符合迪米特原则

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

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

参考资料

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：中介模式

Refactoring.Guru：《深入设计模式》

以上是 【Java】我所知道设计模式之中介模式 的全部内容， 来源链接： utcz.com/a/111668.html