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詳解Java設計模式編程中的中介者模式

2019-11-26 14:36:19
字體:
來源:轉載
供稿:網友

定義:用一個中介者對象封裝一系列的對象交互,中介者使各對象不需要顯示地相互作用,從而使耦合松散,而且可以獨立地改變它們之間的交互。
類型:行為類模式
類圖:

20162593206564.jpg (526×202)

中介者模式的結構
       中介者模式又稱為調停者模式,從類圖中看,共分為3部分:
 抽象中介者:定義好同事類對象到中介者對象的接口,用于各個同事類之間的通信。一般包括一個或幾個抽象的事件方法,并由子類去實現。
中介者實現類:從抽象中介者繼承而來,實現抽象中介者中定義的事件方法。從一個同事類接收消息,然后通過消息影響其他同時類。
同事類:如果一個對象會影響其他的對象,同時也會被其他對象影響,那么這兩個對象稱為同事類。在類圖中,同事類只有一個,這其實是現實的省略,在實際應用中,同事類一般由多個組成,他們之間相互影響,相互依賴。同事類越多,關系越復雜。并且,同事類也可以表現為繼承了同一個抽象類的一組實現組成。在中介者模式中,同事類之間必須通過中介者才能進行消息傳遞。
為什么要使用中介者模式
       一般來說,同事類之間的關系是比較復雜的,多個同事類之間互相關聯時,他們之間的關系會呈現為復雜的網狀結構,這是一種過度耦合的架構,即不利于類的復用,也不穩定。例如在下圖中,有六個同事類對象,假如對象1發生變化,那么將會有4個對象受到影響。如果對象2發生變化,那么將會有5個對象受到影響。也就是說,同事類之間直接關聯的設計是不好的。

20162593302973.jpg (431×252)20162593327585.jpg (419×251)

如果引入中介者模式,那么同事類之間的關系將變為星型結構,從圖中可以看到,任何一個類的變動,只會影響的類本身,以及中介者,這樣就減小了系統的耦合。一個好的設計,必定不會把所有的對象關系處理邏輯封裝在本類中,而是使用一個專門的類來管理那些不屬于自己的行為。

20162593346671.jpg (427×357)


下面給出具體的代碼例子,對比通用類圖增加了AbstractColleague抽象同事類和AbstractMediator抽象中介者,另外就是兩個具體同事類和一個具體中介者,代碼中有較多注釋,相應類圖也不給出了,應該不難理解的:
 
同事類族:

//抽象同事類 abstract class AbstractColleague {   protected AbstractMediator mediator;      /**既然有中介者,那么每個具體同事必然要與中介者有聯系,    * 否則就沒必要存在于 這個系統當中,這里的構造函數相當    * 于向該系統中注冊一個中介者,以取得聯系    */   public AbstractColleague(AbstractMediator mediator) {     this.mediator = mediator;   }      // 在抽象同事類中添加用于與中介者取得聯系(即注冊)的方法   public void setMediator(AbstractMediator mediator) {     this.mediator = mediator;   } }  //具體同事A class ColleagueA extends AbstractColleague {      //每個具體同事都通過父類構造函數與中介者取得聯系   public ColleagueA(AbstractMediator mediator) {     super(mediator);   }      //每個具體同事必然有自己分內的事,沒必要與外界相關聯   public void self() {     System.out.println("同事A --> 做好自己分內的事情 ...");   }      //每個具體同事總有需要與外界交互的操作,通過中介者來處理這些邏輯并安排工作   public void out() {     System.out.println("同事A --> 請求同事B做好分內工作 ...");     super.mediator.execute("ColleagueB", "self");   } }  //具體同事B class ColleagueB extends AbstractColleague {      public ColleagueB(AbstractMediator mediator) {     super(mediator);   }      public void self() {     System.out.println("同事B --> 做好自己分內的事情 ...");   }      public void out() {     System.out.println("同事B --> 請求同事A做好分內工作 ...");     super.mediator.execute("ColleagueA", "self");   } } 

中介者類族:

//抽象中介者 abstract class AbstractMediator {      //中介者肯定需要保持有若干同事的聯系方式   protected Hashtable<String, AbstractColleague> colleagues = new Hashtable<String, AbstractColleague>();      //中介者可以動態地與某個同事建立聯系   public void addColleague(String name, AbstractColleague c) {     this.colleagues.put(name, c);   }        //中介者也可以動態地撤銷與某個同事的聯系   public void deleteColleague(String name) {     this.colleagues.remove(name);   }      //中介者必須具備在同事之間處理邏輯、分配任務、促進交流的操作   public abstract void execute(String name, String method);  }  //具體中介者 class Mediator extends AbstractMediator{      //中介者最重要的功能,來回奔波與各個同事之間   public void execute(String name, String method) {          if("self".equals(method)){ //各自做好分內事       if("ColleagueA".equals(name)) {         ColleagueA colleague = (ColleagueA)super.colleagues.get("ColleagueA");         colleague.self();       }else {         ColleagueB colleague = (ColleagueB)super.colleagues.get("ColleagueB");         colleague.self();       }     }else { //與其他同事合作       if("ColleagueA".equals(name)) {         ColleagueA colleague = (ColleagueA)super.colleagues.get("ColleagueA");         colleague.out();       }else {         ColleagueB colleague = (ColleagueB)super.colleagues.get("ColleagueB");         colleague.out();       }     }   } } 

測試類:

//測試類 public class Client {   public static void main(String[] args) {          //創建一個中介者     AbstractMediator mediator = new Mediator();          //創建兩個同事     ColleagueA colleagueA = new ColleagueA(mediator);     ColleagueB colleagueB = new ColleagueB(mediator);          //中介者分別與每個同事建立聯系     mediator.addColleague("ColleagueA", colleagueA);     mediator.addColleague("ColleagueB", colleagueB);          //同事們開始工作     colleagueA.self();     colleagueA.out();     System.out.println("======================合作愉快,任務完成!/n");          colleagueB.self();     colleagueB.out();     System.out.println("======================合作愉快,任務完成!");   } } 

測試結果: 

同事A --> 做好自己分內的事情 ... 同事A --> 請求同事B做好分內工作 ... 同事B --> 做好自己分內的事情 ... ======================合作愉快,任務完成!  同事B --> 做好自己分內的事情 ... 同事B --> 請求同事A做好分內工作 ... 同事A --> 做好自己分內的事情 ... ======================合作愉快,任務完成! 

 
雖然以上代碼中只有兩個具體同事類,并且測試類中也只是創建了兩個同事,但是這些我們都可以根據中介者模式的宗旨進行適當地擴展,即增加具體同事類,然后中介者就得擔負更加重的任務了。為啥?我們看到上面具體中介者類Mediator中的execute()方法中現在就有一堆冗長的判斷代碼了。雖然可以把它分解并增加到Mediator類中的其它private方法中,但是具體的業務邏輯是少不了的。
 
所以,在解耦同事類之間的聯系的同時,中介者自身也不免任務過重,因為幾乎所有的業務邏輯都交代到中介者身上了,可謂是“萬眾期待”的一個角色了。這就是中介者模式的不足之處了 。
此外,上面這個代碼例子是相當理想的了,有時候我們根本抽取不了“同事”之間的共性來形成一個AbstractColleague抽象同事類,這也大大增加了中介者模式的使用難度。  
修改:
由于上面代碼實現中存在 benjielin 前輩提出的“雙向關聯暴露在App中”的不足之處,根據給出的改進方法2,修改上面代碼,如下:
 
修改后的同事類族:
 

//抽象同事類 abstract class AbstractColleague {   protected AbstractMediator mediator;        //舍去在構造函數中建立起與中介者的聯系 // public AbstractColleague(AbstractMediator mediator) { //   this.mediator = mediator; // }      // 在抽象同事類中添加用于與中介者取得聯系(即注冊)的方法   public void setMediator(AbstractMediator mediator) {     this.mediator = mediator;   } }  //具體同事A class ColleagueA extends AbstractColleague {      //舍去在構造函數中建立起與中介者的聯系 // public ColleagueA(AbstractMediator mediator) { //   super(mediator); // }      //每個具體同事必然有自己分內的事,沒必要與外界相關聯   public void self() {     System.out.println("同事A --> 做好自己分內的事情 ...");   }      //每個具體同事總有需要與外界交互的操作,通過中介者來處理這些邏輯并安排工作   public void out() {     System.out.println("同事A --> 請求同事B做好分內工作 ...");     super.mediator.execute("ColleagueB", "self");   } }  //具體同事B class ColleagueB extends AbstractColleague {   //舍去在構造函數中建立起與中介者的聯系 // public ColleagueB(AbstractMediator mediator) { //   super(mediator); // }      public void self() {     System.out.println("同事B --> 做好自己分內的事情 ...");   }      public void out() {     System.out.println("同事B --> 請求同事A做好分內工作 ...");     super.mediator.execute("ColleagueA", "self");   } } 

 
修改后的中介者:

 //抽象中介者 abstract class AbstractMediator {      //中介者肯定需要保持有若干同事的聯系方式   protected Hashtable<String, AbstractColleague> colleagues = new Hashtable<String, AbstractColleague>();      //中介者可以動態地與某個同事建立聯系   public void addColleague(String name, AbstractColleague c) {          // 在中介者這里幫助具體同事建立起于中介者的聯系     c.setMediator(this);     this.colleagues.put(name, c);   }        //中介者也可以動態地撤銷與某個同事的聯系   public void deleteColleague(String name) {     this.colleagues.remove(name);   }      //中介者必須具備在同事之間處理邏輯、分配任務、促進交流的操作   public abstract void execute(String name, String method);  } //測試類 public class Client {   public static void main(String[] args) {          //創建一個中介者     AbstractMediator mediator = new Mediator();          //不用構造函數為具體同事注冊中介者來取得聯系了 //   ColleagueA colleagueA = new ColleagueA(mediator); //   ColleagueB colleagueB = new ColleagueB(mediator);          ColleagueA colleagueA = new ColleagueA();     ColleagueB colleagueB = new ColleagueB();          //中介者分別與每個同事建立聯系     mediator.addColleague("ColleagueA", colleagueA);     mediator.addColleague("ColleagueB", colleagueB);          //同事們開始工作     colleagueA.self();     colleagueA.out();     System.out.println("======================合作愉快,任務完成!/n");          colleagueB.self();     colleagueB.out();     System.out.println("======================合作愉快,任務完成!");   } } 

  測試之后的結果與修改前一樣。

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