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中介者模式

中介者模式(Mediator Pattern)是用来降低多个对象和类之间的通信复杂性,属于行为型模式。

中介者模式定义了一个中介对象来封装一系列对象之间的交互。中介者使各对象之间不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,且可以独立地改变它们之间的交互。

介绍

意图

通过引入一个中介者对象来封装和协调多个对象之间的交互,从而降低对象间的耦合度。

主要解决的问题

  • 解决对象间复杂的一对多关联问题,避免对象之间的高度耦合,简化系统结构。

使用场景

  • 当系统中多个类相互耦合,形成网状结构时。

实现方式

  • 定义中介者接口:规定中介者必须实现的接口。
  • 创建具体中介者:实现中介者接口,包含协调各同事对象交互的逻辑。
  • 定义同事类:各个对象不需要显式地相互引用,而是通过中介者来进行交互。

关键代码

  • 中介者:封装了对象间的交互逻辑。
  • 同事类:通过中介者进行通信。

应用实例

  1. WTO:中国加入WTO后,各国通过WTO进行贸易,简化了双边关系。
  2. 机场调度系统:协调飞机起降、跑道使用等。
  3. MVC框架:控制器作为模型和视图的中介者。

优点

  1. 降低复杂度:将多个对象间的一对多关系转换为一对一关系。
  2. 解耦:对象之间不再直接引用,通过中介者进行交互。
  3. 符合迪米特原则:对象只需知道中介者,不需要知道其他对象。

缺点

  • 中介者复杂性:中介者可能会变得庞大和复杂,难以维护。

使用建议

  • 当系统中对象间存在复杂的引用关系时,考虑使用中介者模式。
  • 通过中介者封装多个类的行为,避免生成过多的子类。

注意事项

  • 避免在职责不明确或混乱的情况下使用中介者模式,这可能导致中介者承担过多职责。

结构

中介者模式包含以下几个主要角色:

  • 中介者(Mediator):定义了一个接口用于与各个同事对象通信,并管理各个同事对象之间的关系。通常包括一个或多个事件处理方法,用于处理各种交互事件。

  • 具体中介者(Concrete Mediator):实现了中介者接口,负责实现各个同事对象之间的通信逻辑。它会维护一个对各个同事对象的引用,并协调它们的交互。

  • 同事对象(Colleague):定义了一个接口,用于与中介者进行通信。通常包括一个发送消息的方法,以及一个接收消息的方法。

  • 具体同事对象(Concrete Colleague):实现了同事对象接口,是真正参与到交互中的对象。它会将自己的消息发送给中介者,由中介者转发给其他同事对象。

实现

我们通过聊天室实例来演示中介者模式。实例中,多个用户可以向聊天室发送消息,聊天室向所有的用户显示消息。我们将创建两个类 ChatRoomUserUser 对象使用 ChatRoom 方法来分享他们的消息。

MediatorPatternDemo,我们的演示类使用 User 对象来显示他们之间的通信。

中介者模式的 UML 图

步骤 1

创建中介类。

ChatRoom.java

import java.util.Date; public class ChatRoom { public static void showMessage(User user, String message){ System.out.println(new Date().toString() + " [" + user.getName() +"] : " + message); } }

步骤 2

创建 user 类。

User.java

public class User { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public User(String name){ this.name = name; } public void sendMessage(String message){ ChatRoom.showMessage(this,message); } }

步骤 3

使用 User 对象来显示他们之间的通信。

MediatorPatternDemo.java

public class MediatorPatternDemo { public static void main(String[] args) { User robert = new User("Robert"); User john = new User("John"); robert.sendMessage("Hi! John!"); john.sendMessage("Hello! Robert!"); } }

步骤 4

执行程序,输出结果:

Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [Robert] : Hi! John!
Thu Jan 31 16:05:46 IST 2013 [John] : Hello! Robert!