第 21 章 中介者模式

1、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

2、传统方案解决智能家庭管理问题

类图

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

3、中介者模式基本介绍

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

4、中介者模式的原理类图

1. Mediator 就是抽象中介者，定义了中介者的行为规范
2. Colleague 是抽象的同事类，定义了同事类中抽象的行为规范
3. ConcreteMediator 具体的中介者对象，实现 Mediator 中的抽象方法，他需要知道所有具体的同事类，即以一个集合来管理所有的同事(HashMap)，并接收某个同事的消息，完成相应的任务
4. ConcreteColleague 具体的同事类，Colleague 的实现类会有很多，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(通过构造器将中介者注入)
5. 原本同事之间复杂的调用关系和业务逻辑，都交给中介者去执行，这样具体的同事类之间耦合度就会降低

5、中介者模式解决智能家庭管理问题

类图

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使用步骤

1. 创建 ConcreteMediator 对象，并使用 Mediator 类型接收
2. 创建各个同事类对象，比如 Alarm、CoffeeMachine、TV 等
3. 在创建同事类对象时，就直接通过构造器注入一个 Mediator 对象，同时将同事类对象添加至 Mediator 的同事类集合中去
4. 在同事类对象中调用 sendMessage() 方法时，会去用 Mediator 对象中的 getMessage() 方法
5. getMessage() 方法会根据会根据当前接收到的消息，去调用其他同事，协同完成其他任务，即 getMessage() 方法会处理很多的业务逻辑，是一个核心方法

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代码实现

1. Colleague：同事类，即为各种家电的抽象父类，通过构造器将中介者对象注入，抽象父类中的 SendMessage() 由子类重写，该方法将调用中介者的 GetMessage() 方法触发执行动作

   //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);
   }
   

2. Alarm：

   //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);
   	}
   
   }
   

3. CoffeeMachine：

   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);
   	}
   }
   

4. 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!");
   	}
   }
   

5. 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!");
   	}
   
   }
   

6. Mediator：定义中介者的行为规范

   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, 消息由具体的同事对象发出
   	public abstract void GetMessage(int stateChange, String colleagueName);
   
   	public abstract void SendMessage();
   	
   }
   

7. ConcreteMediator：继承了 Mediator 抽象父类，实现了其父类中的抽象方法，Register() 完成注册的功能，调用 GetMessage() 方法将执行目标任务

   //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() {
   
   	}
   
   }
   

8. ClientTest：测试代码

   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);
   	}
   
   }
   

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总结

1. 中介者(Mediator)将各种家电对象分隔开来，家电与家电之间没有发生关联，家电执行的任务都是交给中介者触发
2. 中介者模式可以提高程序的可扩展性，比如我们新增电话类 Phone，我们只需要修改 ConcreteMediator 中的代码即可实现扩展

6、中介者模式的注意事项和细节

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