Java设计模式之中介者模式

1. 中介者模式 1.1 定义、优缺点、适用场景

定义：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

优点：

• 各个客户只需和中介进行交互，将网状结构分离为星型结构，进行了解耦。符合迪米特原则
• 可以很方便的增加新的客户类，维护性和拓展性好

缺点：中介者承担了较多的责任，变得过于复杂，一旦中介者出现了问题，整个系统就会受到影响

适用场景：

• 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
• 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时，就可以用中介者模式解决
• 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时，就可以用中介者模式解决
• 需要通过一个中间类来封装多个类中的行为，但又不想生成太多的子类

1.2 模式的结构与实现

结构：

• 抽象客户类(Customer)：定义客户类的抽象类，保存中介者对象，实现客户类的公共方法
• 具体客户类(ConcreteCustomer)：实现抽象客户类。每个客户只知道自己的行为，而不了解其它客户类的行为，需要通过中介者间接完成具体客户类之间的通信交互
• 抽象中介者(Mediator)：定义了客户对象到中介者对象的接口
• 中介者对象(ConcreteMediator)：实现抽象方法, 他需要知道所有的具体的客户类, 即以一个HashMap来管理。并接收某个客户的消息，完成相应的任务

实现： 智能家居项目：早上闹钟响起的时候，窗帘自动打开；之后我们开灯，闹钟自动关闭。所有的家电控制都经中央处理系统进行控制，而不是家电之间相互控制

import java.util.HashMap;


public class MediatorTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建一个中介者对象
        Mediator mediator = new CentralMediator();

        // 创建各个Customer对象并且加入到CentralMediator对象的HashMap中
        Alarm alarm = new Alarm(mediator, "alarm");
        Curtain curtain = new Curtain(mediator, "curtain");
        Lamp lamp = new Lamp(mediator, "lamp");

        // 闹钟响了，会自动打开窗帘
        alarm.openAlarm();
        // 灯开了，会自动关闭闹钟
        lamp.openLamp();
    }

}


// 抽象客户类
abstract class Customer {
    protected Mediator mediator;
    protected String name;

    public Customer(Mediator mediator, String name) {
        this.mediator = mediator;
        this.name = name;
    }

    // 客户向中介发送消息，中介根据客户的消息做处理
    public abstract void sendMessage(String message);
}


// 具体的客户类-闹钟
class Alarm extends Customer {

    public Alarm(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);

        // 创建Alarm对象时，将自身注册到中央处理系统的HashMap中
        this.mediator.Register(this.name, this);
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        // 发送的消息，由中央处理系统进行接收并处理
        this.mediator.getMessage(this.name, message);
    }

    public void openAlarm() {
        System.out.println("闹钟响了，开始向中央处理系统发送开启窗帘的消息");
        this.sendMessage("开启窗帘");
    }

    public void closeAlarm() {
        System.out.println("闹钟已关闭");
    }

}


// 具体的客户类-窗帘
class Curtain extends Customer {

    public Curtain(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);

        // 创建Curtain对象时，将自身注册到中央处理系统的HashMap中
        this.mediator.Register(this.name, this);
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        // 窗帘不控制其它家电，不用实现该方法
    }

    public void openCurtain() {
        System.out.println("窗帘已打开");
    }

}


// 具体的客户类-灯
class Lamp extends Customer {

    public Lamp(Mediator mediator, String name) {
        super(mediator, name);

        // 创建Lamp对象时，将自身注册到中央处理系统的HashMap中
        this.mediator.Register(this.name, this);
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        // 发送的消息，由中央处理系统进行接收并处理
        this.mediator.getMessage(this.name, message);
    }

    public void openLamp() {
        System.out.println("灯已打开，开始向中央处理系统发送关闭闹钟的消息");
        this.sendMessage("关闭闹钟");
    }

}

// 抽象中介者
abstract class Mediator {
    // 将中介者的客户注册到HashMap中
    public abstract void Register(String customerName, Customer customer);

    // 接收客户的消息, 并根据消息和其它客户交互
    public abstract void getMessage(String customerName, String message);

}


// 具体的中介者-中央处理系统
class CentralMediator extends Mediator {
    // 保存所有的家电对象
    private HashMap customerMap;
    // 保存所有的电器种类名称和电器名称
    private HashMap nameMap;

    public CentralMediator() {
        this.customerMap = new HashMap();
        this.nameMap = new HashMap();
    }

    @Override
    public void Register(String customerName, Customer customer) {
        this.customerMap.put(customerName, customer);

        if (customer instanceof Alarm) {
            this.nameMap.put("Alarm", customerName);
        } else if (customer instanceof Curtain) {
            this.nameMap.put("Curtain", customerName);
        } else if (customer instanceof Lamp) {
            this.nameMap.put("Lamp", customerName);
        }
    }

    // 接收家电发送的消息，并做出相应的处理
    @Override
    public void getMessage(String customerName, String message) {
        // 处理闹钟发出的消息
        if (this.customerMap.get(customerName) instanceof Alarm) {
            if (message == "开启窗帘") {
                // 调用窗帘，进行窗帘的打开
                ((Curtain) this.customerMap.get(this.nameMap.get("Curtain"))).openCurtain();
            }
        } else if (this.customerMap.get(customerName) instanceof Lamp) {
            if (message == "关闭闹钟") {
                // 调用闹钟，进行闹钟的关闭
                ((Alarm) this.customerMap.get(this.nameMap.get("Alarm"))).closeAlarm();
            }
        }

    }

}

运行程序，结果如下：

闹钟响了，开始向中央处理系统发送开启窗帘的消息
窗帘已打开
灯已打开，开始向中央处理系统发送关闭闹钟的消息
闹钟已关闭