設計模式之調停者模式

1.調停者模式的意圖

         定義一個對象(調停者對象)，封裝一組對象(同事對象)的交互，從而降低同事對象間的耦合度，避免了同事對象間的顯示引用，並且可以獨立地改變對象的行爲。

2.爲什麼需要調停者

　　如下圖所示，這個示意圖中有大量的對象，這些對象既會影響別的對象，又會被別的對象所影響，因此常常叫做同事(Colleague)對象。這些同事對象通過彼此的相互作用形成系統的行爲。從圖中可以看出，幾乎每一個對象都需要與其他的對象發生相互作用，而這種相互作用表現爲一個對象與另一個對象的直接耦合。這就是過度耦合的系統。

　　通過引入調停者對象(Mediator)，可以將系統的網狀結構變成以中介者爲中心的星形結構，如下圖所示。在這個星形結構中，同事對象不再通過直接的聯繫與另一個對象發生相互作用；相反的，它通過調停者對象與另一個對象發生相互作用。調停者對象的存在保證了對象結構上的穩定，也就是說，系統的結構不會因爲新對象的引入造成大量的修改工作。

　

　一個好的面向對象的設計可以使對象之間增加協作性(Collaboration)，減少耦合度(Couping)。一個深思熟慮的設計會把一個系統分解爲一羣相互協作的同事對象，然後給每一個同事對象以獨特的責任，恰當的配置它們之間的協作關係，使它們可以在一起工作。

如果沒有主板

　　大家都知道，電腦裏面各個配件之間的交互，主要是通過主板來完成的。如果電腦裏面沒有了主板，那麼各個配件之間就必須自行相互交互，以互相傳送數據。而且由於各個配件的接口不同，相互之間交互時，還必須把數據接口進行轉換才能匹配上。

　　所幸是有了主板，各個配件的交互完全通過主板來完成，每個配件都只需要和主板交互，而主板知道如何跟所有的配件打交道，這樣就簡單多了。

3.調停者模式的結構解讀

 3.1調停者模式的類圖

　　調停者模式的示意性類圖如下所示：

　　

　　調停者模式包括以下角色：

　　●　　抽象調停者(Mediator)角色：定義出同事對象到調停者對象的接口，其中主要方法是一個（或多個）事件方法。

　　●　　具體調停者(ConcreteMediator)角色：實現了抽象調停者所聲明的事件方法。具體調停者知曉所有的具體同事類，並負責具體的協調各同事對象的交互關係。

　　●　　抽象同事類(Colleague)角色：定義出調停者到同事對象的接口。同事對象只知道調停者而不知道其餘的同事對象。

　　●　　具體同事類(ConcreteColleague)角色：所有的具體同事類均從抽象同事類繼承而來。實現自己的業務，在需要與其他同事通信的時候，就與持有的調停者通信，調停者會負責與其他的同事交互。

 3.2 調停者模式的代碼

   1.抽象同事類

public abstract class Colleague {
    //持有一個調停者對象
    private Mediator mediator;
    /**
     * 構造函數
     */
    public Colleague(Mediator mediator){
        this.mediator = mediator;
    }
    /**
     * 獲取當前同事類對應的調停者對象
     */
    public Mediator getMediator() {
        return mediator;
    }
}

 2.具體同事類

  1）光驅

public class CDDriver extends Colleague{
    //光驅讀取出來的數據
    private String data = "";
    /**
     * 構造函數
     */
    public CDDriver(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 獲取光盤讀取出來的數據
     */
    public String getData() {
        return data;
    }
    /**
     * 讀取光盤
     */
    public void readCD(){
        //逗號前是視頻顯示的數據，逗號後是聲音
        this.data = "One Piece,海賊王我當定了";
        //通知主板，自己的狀態發生了改變即通過調停者類與其他同事類通信
        getMediator().changed(this);
    }
}

   2）CPU

public class CPU extends Colleague {
    //分解出來的視頻數據
    private String videoData = "";
    //分解出來的聲音數據
    private String soundData = "";
    /**
     * 構造函數
     */
    public CPU(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 獲取分解出來的視頻數據
     */
    public String getVideoData() {
        return videoData;
    }
    /**
     * 獲取分解出來的聲音數據
     */
    public String getSoundData() {
        return soundData;
    }
    /**
     * 處理數據，把數據分成音頻和視頻的數據
     */
    public void executeData(String data){
        //把數據分解開，前面是視頻數據，後面是音頻數據
        String[] array = data.split(",");
        this.videoData = array[0];
        this.soundData = array[1];
        //通知主板，CPU完成工作
        getMediator().changed(this);
    }
    
}

   3）顯卡

public class VideoCard extends Colleague {
    /**
     * 構造函數
     */
    public VideoCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 顯示視頻數據
     */
    public void showData(String data){
        System.out.println("您正在觀看的是：" + data);
    }
}

   4）聲卡

public class SoundCard extends Colleague {
    /**
     * 構造函數
     */
    public SoundCard(Mediator mediator) {
        super(mediator);
    }
    /**
     * 按照聲頻數據發出聲音
     */
    public void soundData(String data){
        System.out.println("畫外音：" + data);
    }
}

 3.抽象調停者類

public interface Mediator {
    /**
     * 同事對象在自身改變的時候來通知調停者方法
     * 讓調停者去負責相應的與其他同事對象的交互
     */
    public void changed(Colleague c);
}

 4.具體調停者類：知曉所有的具體同事類(即同事類對象的引用)

public class MainBoard implements Mediator {
    //需要知道要交互的同事類——光驅類
    private CDDriver cdDriver = null;
    //需要知道要交互的同事類——CPU類
    private CPU cpu = null;
    //需要知道要交互的同事類——顯卡類
    private VideoCard videoCard = null;
    //需要知道要交互的同事類——聲卡類
    private SoundCard soundCard = null;
    
    public void setCdDriver(CDDriver cdDriver) {
        this.cdDriver = cdDriver;
    }

    public void setCpu(CPU cpu) {
        this.cpu = cpu;
    }

    public void setVideoCard(VideoCard videoCard) {
        this.videoCard = videoCard;
    }

    public void setSoundCard(SoundCard soundCard) {
        this.soundCard = soundCard;
    }

    @Override
    public void changed(Colleague c) {
        if(c instanceof CDDriver){
            //表示光驅讀取數據了
            this.opeCDDriverReadData((CDDriver)c);
        }else if(c instanceof CPU){
            this.opeCPU((CPU)c);
        }
    }
    /**
     * 處理光驅讀取數據以後與其他對象的交互
     */
    private void opeCDDriverReadData(CDDriver cd){
        //先獲取光驅讀取的數據
        String data = cd.getData();
        //把這些數據傳遞給CPU進行處理
        cpu.executeData(data);
    }
    /**
     * 處理CPU處理完數據後與其他對象的交互
     */
    private void opeCPU(CPU cpu){
        //先獲取CPU處理後的數據
        String videoData = cpu.getVideoData();
        String soundData = cpu.getSoundData();
        //把這些數據傳遞給顯卡和聲卡展示出來
        videoCard.showData(videoData);
        soundCard.soundData(soundData);
    }
}

 5.客戶端類

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //創建具體調停者——主板
        MainBoard mediator = new MainBoard();
        //創建具體同事類
        CDDriver cd = new CDDriver(mediator);
        CPU cpu = new CPU(mediator);
        VideoCard vc = new VideoCard(mediator);
        SoundCard sc = new SoundCard(mediator);
        //讓調停者知道所有同事
        mediator.setCdDriver(cd);
        mediator.setCpu(cpu);
        mediator.setVideoCard(vc);
        mediator.setSoundCard(sc);
        //開始看電影，把光盤放入光驅，光驅開始讀盤
        cd.readCD();       
    }
}

 6.運行結果如下：

4.調停者模式的優點

　　●　　鬆散耦合

　　調停者模式通過把多個同事對象之間的交互封裝到調停者對象裏面，從而使得同事對象之間鬆散耦合，基本上可以做到互補依賴。這樣一來，同事對象就可以獨立地變化和複用，而不再像以前那樣“牽一處而動全身”了。

　　●　　集中控制交互

　　多個同事對象的交互，被封裝在調停者對象裏面集中管理，使得這些交互行爲發生變化的時候，只需要修改調停者對象就可以了，當然如果是已經做好的系統，那麼就擴展調停者對象，而各個同事類不需要做修改。

　　●　　多對多變成一對多

　　沒有使用調停者模式的時候，同事對象之間的關係通常是多對多的，引入調停者對象以後，調停者對象和同事對象的關係通常變成雙向的一對多，這會讓對象的關係更容易理解和實現。

5.調停者模式的缺點

　　調停者模式的一個潛在缺點是，過度集中化。如果同事對象的交互非常多，而且比較複雜，當這些複雜性全部集中到調停者的時候，會導致調停者對象變得十分複雜，而且難於管理和維護。

6.適用場合

 1）無論何時，只要對象之間存在複雜的交互行爲，就可以將這些交互職責集中到這些對象之外的一個調停者對象中

 2）  用調停者模式來管理對象模型的關係一致性

          所謂關係一致是指，如果對象a指向對象b的同時，對象b也指向對象a，則稱對象a與對象b關係一致。

參考：http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/20/2554024.html